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条形基础嵌入问题的大变形有限元对比分析

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2016年第10期49卷 1055-1061页

作者：赵燕兵刘海笑天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

岩土工程中,土与结构的耦合作用通常导致土体产生极大变形,即大变形问题,如桩、桩靴和吸力锚的嵌入安装.传统有限元法在求解大变形问题时,网格将产生极大变形,导致计算误差很大,甚至不收敛.基于条形基础嵌入问题,对两种不同的大变形有... 详细信息

岩土工程中,土与结构的耦合作用通常导致土体产生极大变形,即大变形问题,如桩、桩靴和吸力锚的嵌入安装.传统有限元法在求解大变形问题时,网格将产生极大变形,导致计算误差很大,甚至不收敛.基于条形基础嵌入问题,对两种不同的大变形有限元法(网格重划分法和CEL法)进行对比分析.给出了两种大变形有限元法的实现流程,并分析了条形基础在均质各向同性和正常固结黏土中的嵌入问题,通过与条形基础承载力公式和RITSS大变形有限元法对比,验证了两种方法的有效性;通过用户子程序,模拟了正常固结黏土不排水抗剪强度随基础嵌入的变化规律;对比了条形基础嵌入过程中土体的流动机制.

关键词：大变形网格重划分法耦合的欧拉-拉格朗日法条形基础嵌入

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条形基础下地基非线性沉降的改进计算方法

岩石力学与工程学报 2009年第11期28卷 2266-2272页

作者：曹文贵田小娟刘海涛张永杰湖南大学岩土工程研究所湖南长沙410082

针对地基土体孔隙压缩性导致其变形力学参数变化的特征,对条形基础下地基的非线性沉降计算方法进行改进。首先,通过深入探讨附加应力和应力历史对地基土体模量影响的力学机制,分别建立地基土体变形力学参数随附加应力和应力历史变化的... 详细信息

针对地基土体孔隙压缩性导致其变形力学参数变化的特征,对条形基础下地基的非线性沉降计算方法进行改进。首先,通过深入探讨附加应力和应力历史对地基土体模量影响的力学机制,分别建立地基土体变形力学参数随附加应力和应力历史变化的分析模型;然后,利用地基沉降计算的传统分层总和法,考虑地基沉降计算的非线性特征,并引入分级加载的思想,提出条形基础非线性沉降的新型计算方法,该方法不仅反映地基土体变形力学参数随附加荷载变化的特征,也反映地基土体由于初始应力水平或应力历史不同而引起的土体模量不同对地基沉降计算的影响,而且可有效地避免地基沉降计算中压缩试验曲线的使用;最后,通过工程实例计算与分析,并与实测沉降值和其他方法计算结果进行比较,表明方法的合理性与可行性。

关键词：基础工程条形基础非线性沉降分层总和法模量变化应力历史分级加载

条形基础下水平布置纤维增强聚合物筋材地基试验研究

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岩土力学 2015年第4期36卷 953-957页

作者：白崇喜张中昊邵新妍东北农业大学水利与建筑学院黑龙江哈尔滨150030

纤维增强聚合物(FRP)具有耐腐蚀、耐水、耐高温、高强度、高弹性模量、质量轻等优点,将其用作加筋材料不仅能显著提高加筋地基的加筋效果,还能有效解决传统加筋材料的耐久性问题。分别对纯砂和5种水平加筋方式进行了加筋地基模型试验,... 详细信息

纤维增强聚合物(FRP)具有耐腐蚀、耐水、耐高温、高强度、高弹性模量、质量轻等优点,将其用作加筋材料不仅能显著提高加筋地基的加筋效果,还能有效解决传统加筋材料的耐久性问题。分别对纯砂和5种水平加筋方式进行了加筋地基模型试验,测试了各级荷载下的地基沉降、FRP的应变及土压力数值,并初步探讨了FRP加筋的作用机制。试验结果表明,加筋能显著提高地基承载力和减小地基沉降,特别是双层水平加筋方式的加筋效果更加明显,而锚固件的设置对加筋效果的影响并不大,水平FRP筋材主要起到了土压力扩散作用。

关键词：条形基础水平纤维增强聚合物加筋承载力沉降

条形基础在水平力及弯矩作用下的稳定性突变分析

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岩土力学 2006年第12期27卷 2213-2218页

作者：吴艺房营光华南理工大学土木工程系广州510640

采用尖点突变模型理论,对考虑水平力及弯矩影响黏土地基上条形基础的稳定性进行分析,较好地解释了地基失稳时滑动位移突然增大而破坏的现象,讨论了水平力和弯矩、地基土容重和基础埋深、位移高阶效应、位移场随水平力的变化等对地基稳... 详细信息

采用尖点突变模型理论,对考虑水平力及弯矩影响黏土地基上条形基础的稳定性进行分析,较好地解释了地基失稳时滑动位移突然增大而破坏的现象,讨论了水平力和弯矩、地基土容重和基础埋深、位移高阶效应、位移场随水平力的变化等对地基稳定性及其突变性质的影响。分析结果表明,当参数变化跨越分叉集时,地基滑动将会发生跳跃式突变而导致地基失稳破坏;不计水平力对位移场的影响时,可能会使分析结果不安全。

关键词：条形基础稳定性突变分析

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条形基础荷载对边坡稳定性影响与加固研究

岩土工程学报 2011年第12期33卷 1980-1986页

作者：何思明张晓曦欧阳朝军中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室四川成都610041 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

西部山区土地资源贫乏,为了合理地利用土地资源经常在边坡上修筑各类建筑物与构筑物,由于基础荷载会影响边坡的稳定性,荷载过大甚至会引起滑坡,造成生命与财产的重大危害。对此,以坡顶条形基础荷载作用于边坡稳定性为研究模型,应用M-C... 详细信息

西部山区土地资源贫乏,为了合理地利用土地资源经常在边坡上修筑各类建筑物与构筑物,由于基础荷载会影响边坡的稳定性,荷载过大甚至会引起滑坡,造成生命与财产的重大危害。对此,以坡顶条形基础荷载作用于边坡稳定性为研究模型,应用M-C线性破坏准则结合极限分析上限定理,分析附加应力对边坡稳定性的影响。对于稳定性较差的土质边坡,采用抗滑桩进行超前支护,研究地震荷载作用下超前支护桩加固边坡的抗力荷载、临界屈服加速度的影响因素。为坡顶条形基础荷载下边坡稳定性分析与超前支护设计提供一种合理的计算方法。

关键词：条形基础边坡稳定性超前支护桩上限定理

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条形基础下地基稳定的突变性

华南理工大学学报（自然科学版） 2005年第11期33卷 85-89页

作者：吴艺房营光华南理工大学建筑学院广东广州510640

为正确描述与解释地基失稳中的突然破坏现象,采用尖点突变模型理论,对粘土地基上条形基础的稳定性进行了分析,讨论了粘土弱化函数、地基参数、地面超载以及位移二阶效应等对地基稳定性及其突变性质的影响,找出了发生突变破坏的条件.分... 详细信息

为正确描述与解释地基失稳中的突然破坏现象,采用尖点突变模型理论,对粘土地基上条形基础的稳定性进行了分析,讨论了粘土弱化函数、地基参数、地面超载以及位移二阶效应等对地基稳定性及其突变性质的影响,找出了发生突变破坏的条件.分析结果表明:突变理论可较好地解释地基突然失稳破坏的客观现象;地面超载、土的容重和位移二阶效应均为地基稳定的有利因素.

关键词：条形基础地基稳定性极限承载力突变性

条形基础下砂黏土双层地基极限承载力预测模型的不确定性分析

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重庆大学学报 2021年第9期44卷 8-16,39页

作者：关宇张毅博中国人民大学审计处北京100872 中国人民大学国际交流处北京100872

实际工程中常见砂黏土双层地基,在这种分层地基的极限承载力问题上传统的太沙基承载力公式不再适用。工程中常用的条形基础下,砂黏土双层地基极限承载力半经验计算方法可能会提供不可靠的预测。文中采用一种基于极限分析上限解的方法—... 详细信息

实际工程中常见砂黏土双层地基,在这种分层地基的极限承载力问题上传统的太沙基承载力公式不再适用。工程中常用的条形基础下,砂黏土双层地基极限承载力半经验计算方法可能会提供不可靠的预测。文中采用一种基于极限分析上限解的方法——不连续布局优化(DLO)对砂黏土双层地基的极限承载力进行了计算。在传统地基承载力公式的基础上引入了承载力折减系数,给出了不同工况下该系数的设计图表。基于DLO的计算结果,提出了一个可适用于取值范围广泛的几何和土体强度参数的多项式回归公式。基于文献中条形基础下,砂黏土双层地基极限承载力计算结果对所提出的简化公式进行了验证和不确定性分析。

关键词：极限承载力简化公式不确定性砂黏土双层地基条形基础

层状横观各向同性地基上刚性条形基础动力刚度系数

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土木工程学报 2017年第9期50卷 67-81页

作者：巴振宁胡黎明梁建文天津大学土木工程系天津300072 天津大学滨海土木工程结构与新材料教育部重点实验室天津300072

采用间接边界元方法(IBEM)研究了层状横观各向同性(TI)地基上明置条形基础平面内动力刚度系数。首先,在波数域中求解TI介质动力平衡方程,建立了TI土层和TI半空间的精确动力刚度矩阵,并通过集整土层和半空间刚度矩阵,求得层状TI地基整体... 详细信息

采用间接边界元方法(IBEM)研究了层状横观各向同性(TI)地基上明置条形基础平面内动力刚度系数。首先,在波数域中求解TI介质动力平衡方程,建立了TI土层和TI半空间的精确动力刚度矩阵,并通过集整土层和半空间刚度矩阵,求得层状TI地基整体动力刚度矩阵。然后,采用刚度矩阵方法求得层状TI地基表面均布荷载动力格林函数。最后,由基础与地基表面的混合边界条件求得明置条形基础的平面内动力刚度系数。均布荷载动力格林函数的引入克服了传统边界元方法的奇异性问题,同时,精确动力刚度矩阵的引入使得方法不受土层厚度的限制。通过与已有结果比较验证了方法的正确性,并以均匀TI半空间地基、单一TI土层地基和多TI土层地基上明置基础为例进行了数值计算分析,探讨了TI参数、振动频率和土层对刚度系数的影响。研究表明,土体TI参数对刚度系数有着显著的影响,尤其是层状TI地基中刚度系数的峰值频率和峰值十分依赖于TI参数的变化;逆序地基与正常序列地基上基础刚度系数差异明显,逆序地基对应刚度系数随频率振荡剧烈且数值较大。

关键词：动力刚度系数横观各向同性层状地基条形基础间接边界元法

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顶部条形基础作用下加筋挡墙性能的试验研究

岩土力学 2013年第6期34卷 1586-1592页

作者：肖成志陈倩倩韩杰陈培河北工业大学土木工程学院天津300401 河北工业大学河北省土木工程技术研究中心天津300132 美国堪萨斯大学土木环境和建筑工程学院劳伦斯美国66045

针对加筋挡墙顶部受条形基础载荷作用时的工作性能开展试验研究,分析条形基础距挡墙面板距离对基础极限承载力、加筋挡墙变形特点、筋材应变和破坏模式的影响。试验结果表明:基础极限承载力随基础偏移距离D增加呈现先增大后减小的趋势,... 详细信息

针对加筋挡墙顶部受条形基础载荷作用时的工作性能开展试验研究,分析条形基础距挡墙面板距离对基础极限承载力、加筋挡墙变形特点、筋材应变和破坏模式的影响。试验结果表明:基础极限承载力随基础偏移距离D增加呈现先增大后减小的趋势,且在D为0.3H(H为挡墙高度)时达到最大值;条形基础加载至破坏前一级载荷时,基础沉降与挡墙高度比值均小于2%,面板水平位移与挡墙高度比值均小于1%,且当D/H小于0.6时,面板顶部水平位移明显大于中底部;各层筋材中应变最大值随D/H增加而逐渐向远离面板方向发展,且筋材最大应变由最初出现在顶层而转向中间层;顶部受条形基础载荷作用下加筋挡墙破坏以3种模式为主,即顶层面板挤出的浅层破坏、破坏面沿基础边缘发展并向深部推进和加筋挡墙整体破坏。

关键词：加筋挡墙条形基础模型试验偏移距离极限承载力