有限深地基表面在环形均布荷载作用下的沉陷计算

本文提出了完全粘合于刚性下卧层上的有限深弹性层地基表面环形面积上作用均匀分布荷载时的沉陷计算公式,并对各种层厚比情况下地基沉陷系数算出了数值结果。这些结果可以直接应用于基础圆板的计算。本文又一次从理论上证明了,对于空间问题,半无限地基和文克勒地基都是有限深弹性层地基的特殊情况。     

地基土上水工建筑物的抗滑动稳定研究

研究地基土上水工建筑物滑动设计和计算中存在的问题。利用基坑内压板抗滑动试验成果,确定地基土包括回弹影响后的抗滑动承载能力。采用地基土承受偏心荷载的最大压应力σmax控制地基土与压板的位移和抗滑动形式,可以发生不同的3种最大位移面,形成6种抗滑动形式。根据地基土承受的最大压应力,提出设计抗滑动的计算方法：定量确定地基土与压板抗滑动的摩擦系数计算值,地基土的抗滑动安全系数由指标安全系数控制,修正在地基土上建筑物整体滑动的计算公式,计算预测可能发生的多种最大位移面和抗滑动形式及绘制地基土滑动区轮廓,限定地基土发生平面抗滑动形式时承受的最大压应力值。按拟定方法,回顾分析3座已建水工建筑物,分析计算成果符合实物工况。     

水工建筑物土壤地基的沉降计算

在计算水工建筑物土壤地基的沉降量时,现在最通用的办法就是假定土壤在受压时不发生横向变形。这个假定并不符合事实,因此这样的计算结果是比较粗糙的。苏联水工建筑物设计规范了T_y24—103—40“地基的地质技术计算”建议在编制Ⅰ,Ⅱ级建筑物的技术计算时应该攷虑到地基土壤横向变形的影响,并且规范推荐用下列公式计算沉降量:     

2.5维有限元分析高铁荷载下弹塑性地基动偏应力与沉降

为分析高铁荷载引起的弹塑性地基动偏应力分布规律并据此开展沉降计算,建立了高铁荷载下弹塑性地基2.5维有限元计算模型,将高铁荷载分别简化为准静态列车荷载和考虑随机激振力的修正列车荷载,对比了2种荷载下弹塑性地基中动偏应力的分布规律,并利用循环荷载下软黏土累积塑性应变模型计算了均质弹塑性地基沉降。研究表明,弹塑性地基中动偏应力呈马鞍形分布,最大值出现在道床边缘附近土体中;车速小于土体瑞利波速时沿地基表面和轨道中心沿深度方向土体动偏应力的衰减曲线光滑,车速接近或大于土体瑞利波速时,在马赫效应的影响下动偏应力呈波动衰减;修正列车荷载下弹塑性地基中动偏应力分布更符合实际情况;高铁运营初期地基沉降较快,随时间增加沉降速率逐渐趋于稳定;计算高铁运行产生的地面沉降时,需同时考虑列车运行速度和随机激振力的影响。     

水平荷载作用下的地基稳定分析

建筑物在荷载作用下,为了保证安全和正常使用,基础首先必须有一定的稳定性,同时宅的变位亦不能超出一定的范围。对一般以垂直荷载为主的公民用建筑物,在土质地基中基 础的稳定以地基的塑性区域不超过一定深度来保证［１］。实际上由于基底应力的重分布,地基的塑性区域不易确定,只是在加荷作用下基底下逐渐形成压密楔,而在两侧反复调整塑流与稳定,此时土的蠕变性能对稳定起着很重要的因素。当然形成压密楔后的地基极限稳定性,仍须取决于基础埋深所产生的边载土的条件。 上述情况均经模型试验所证实,并归纳出相应的稳定分析计算公式（２）。同时基础上仅有垂直荷载的性质单纯,易于根据建筑物的重要性和地基土的蠕变性能,确定出相应的安全系数,使不致发生过多的塑性变形。 但是对兼有水平荷载的一般水工建筑物而言,例如挡水挡土建筑物,在稳定破坏以前就很难说基底下一定有压密楔的存在。同时在某个使用荷载作用下,继续增加垂直荷载、水平荷载或相应倾角的倾斜荷载,都足以产生极限稳定的条件,而且在这个过程中基础的水平变位很难确定,迄今尚未有合理的计算方法。因此在这种情况下,从理论上分析出符合设计原则的稳定安全系数,就更为复杂。 目前关于水平荷载作用下地基稳定的理论或半理     

圆(环)形基础下附加应力计算

在垂直点荷载作用下，从J·布辛奈斯克(Boussinesq)地基应力基本公式出发，通过数学处理、数值积分，求出圆形面积上作用三角形分布荷载时基础附加应力系数，制成表格.从而可查表计算圆形基础、环形基础自身沉降，以及对其他各种相邻地基的沉降影响.填补了有关数表的不足.     

如何进行地基设计中的沉降计算

在建筑物自重和荷载的作用下,土地基产生沉降变形的根本原因是土具有可变形的压缩性能,而土的压缩性大小及其特征是计算地基沉降的一个重要参数,本文就关于水工建筑物地基沉降计算的理论根据和屯常用方法及预防措施作一浅述.     

飞机荷载作用下机场跑道地基土附加应力分析

基于轴对称荷载作用下层状弹性理论得到了垂直圆形均布荷载作用下分层地基的解析解,并编写了相应的计算程序,分析了道面刚度对地基附加应力的影响以及单轮及多轮荷载作用下地基土附加应力分布。结果表明：道面结构层刚度对浅层地基附加应力大小影响较大,随深度增大其影响逐渐减小;多轮荷载作用下地基土附加应力会发生叠加,飞机荷载的横向影响范围约为中线两侧15 m。此分析方法可为跑道的沉降及基础设计提供参考。     

飞机荷载作用下场道地基附加应力特征

运用弹性层状体系理论,编制有限元计算程序,对飞机荷载作用下场道地基顶面及地基内不同深度处的附加应力进行了计算和分析,给出了飞机荷载作用下地基顶面附加应力的平面分布规律及附加应力在深度方向的变化特征。     

地基液化的处理措施

砂土地基在地震动荷载作用下会发生液化，使地基丧失承载力，建筑物产生大量不均匀沉降，造成建筑物开裂、倾斜或破坏，国家财产和人民生命遭受损失。通过分析液化的形成条件及本身特性，提出了在设计中全部消除地基波化沉陷，部分消除地基液化沉陷和减轻液化影响的措施。     

附加应力沿深度变化的砂井地基固结分析

基于等应变固结的假设,考虑附加应力沿地基深度的变化以及涂抹效应和井阻的影响,导出砂井地基固结偏微分方程,求得孔隙水压力和平均固结度的解析解.在随时间变化的预压荷载作用下,对把初始孔隙水压力和附加应力简化为沿深度梯形分布的固结性状进行比较.结果表明,对于深厚砂井地基,附加应力和初始孔隙水压力分布对固结过程具有明显影响,若按均匀分布计算,所得的平均固结度偏小.     

附加应力沿深度变化的砂井地基固结分析

基于等应变固结的假设,考虑附加应力沿地基深度的变化以及涂抹效应和井阻的影响,导出砂井地基固结偏微分方程,求得孔隙水压力和平均固结度的解析解.在随时间变化的预压荷载作用下,对把初始孔隙水压力和附加应力简化为沿深度梯形分布的固结性状进行比较.结果表明,对于深厚砂井地基,附加应力和初始孔隙水压力分布对固结过程具有明显影响,若按均匀分布计算,所得的平均固结度偏小.     

浅谈地基、基础与建筑结构的协调统一

地基基础是工业与民用建筑结构设计的重要组成部分,建筑设计的成败,取决于基础设计方案选择是否妥当,以及基础设计能否适应建筑场地地基上的实际情况。建筑物下的地基土必须有足够的承担上部建筑物传来的荷载。其变形又必须在允许的范围之内。建筑物的建造使地基中原有应力状态发生变化。这就需要运用力学方法来研究荷载作用下地基的变形和强度问题,地基基础设计应满足两个基本条件：     

考虑循环软化效应的软基上深埋大圆筒结构承载力分析

大圆筒结构是一种适宜于软土地基上的新型港口水工建筑物,目前主要研究集中在极限承载力分析,而对这种结构在波浪荷载循环作用下的承我力尚缺乏合理的计算方法．基于软黏土的循环强度概念,在大型通用有限元分析软件ABAQUS平台上,通过二次开发,将Duncan-Chang非线性弹性应力-应变关系与Mises屈服准则结合,针对大圆筒等结构及基础形式,基于拟静力分析建立了循环承载力的计算模型．结合长江口深水航道治理二期工程,对软基上大圆筒结构的循环承载力进行了三维非线性有限元计算,并与极限承载力进行了对比．结果表明,与不考虑软土地基强度弱化情况相比,循环荷载作用下大圆筒结构的承载力显著降低．     

建筑地基中的病害及处理方法

1引言基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见,竖向结构体系将荷载集中于点,或分布成线形,但作为最终支承机构的地基,提供的是一种分布的承载能力。如果地基的承载能力足够,则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。但有时由于土或荷载的条件,需要采用满铺的筏形基础。伐形基础有扩大地基接触     

有限深弹性层地基表面在矩形均布荷载作用下的沉陷计算

本文提出了完全粘合于刚性下卧层上的有限弹性层地基表面矩形面积上作用均布荷载时的沉陷计算公式,并对各种层厚比情况下地基沉陷系数算出了数值结果,这些结果可以直接用于基础梁、板的计算。本文还从理论上证明了:对于空间问题,半无限地基和文克勒地基都是有限深弹性层地基的特殊情况。最后,对有限深弹性层地基上平面问题和空间问题的基础梁在对称荷载作用下的弯矩进行计算比较,指出了两种地基模型的差异。     

路堤高度和加筋对软土地基累积塑性变形的影响

运用有限单元法对交通荷载作用下软土地基进行隐式动力分析,基于累积塑性变形的计算和影响因素分析,研究路堤高度对交通荷载引起的软土地基累积塑性变形的影响,在此基础上,从地基中动偏应力分布的角度,揭示了土工格栅加筋对于减小交通荷载引起的软土地基累积塑性变形的意义和机理.分析结果表明:当路堤高度1 m左右时,在交通荷载作用下,地基中会产生显著的累积塑性变形;随着路堤高度的增加,地基中由交通荷载引起的累积塑性变形迅速减小.对于受交通荷载影响显著的软土地基,土工格栅加筋改善地基表面的压应力分布,减小传递到地基表面的剪应力,加筋后地基土累积塑性变形明显减小,主要是由于加筋减小了地基土的上部由交通荷载引起的动偏应力.     

地基中附加应力分布规律分析

通过集中力和均布力作用下地基中附加应力的计算,分析了深度和水平距离对集中力作用下地基中附加应力的影响,计算了矩形面积在均布荷载作用下地基中不同位置处附加应力的分布.结果表明,集中力作用下地基土中的附加应力存在最大值,均布荷载作用下矩形面积内的附加应力随着深度增加而下降,矩形面积外的点的附加应力随深度的增加先增加后减少,存在最大值.     

基于模型试验的风力机基底应力分布特征及平面度修正

为有效掌握风荷载作用下风力发电机地基的复杂应力分布,提出关于基底应力平面分布假定的修正方法。以相似法则为理论基础,建立山区风力发电机地基缩尺物理模型试验系统,模拟不同平均风速和脉动风时间步长时的水平风荷载,测试不同风荷载下的基底静压力和动压力,研究应力的分布模式、变化规律,提出基底应力的平面度修正方法。研究结果表明：风速越大,基底静压力越大;而当风速一定时,基底各点的压力差异随着时间步长增加而加大,因此,低频脉动风更容易威胁地基稳定性;在不同工况下,动压力仅为静压力的1/20～1/12,故可采用拟静力法对风力机基底应力进行计算;若按常用的建筑规范基底应力计算方法,会低估基底应力差异,结果偏于不安全,而进行平面度修正后,应力修正值与实测值更加接近,这证明了利用平面度修正的合理性,也意味着基础设计埋深可更大,这为山区风力机的地基基础安全设计提供了新思路。     

地基应力解除法纠偏模拟分析

对某实例应用有限元法对地基应力解除法纠偏建筑物的全过程进行了数值模拟,并对模拟过程中地基应力水平场和位移场的变化转移进行了分析。得出在掏土孔一侧,地基的竖向沉降量较大:而另外一侧的沉降量非常小:在地基范围以外的地表而甚至出现了反向隆起:在采用地基应力解除法进行建筑物纠偏施工时,纠偏孔应尽量靠近建筑物基础等结论。得出了地基应力和位移的变化规律,以加深岩土工作者对地基应力解除法纠偏技术认识的深度。