考慮應(yīng)力狀態(tài)的圓形基礎(chǔ)地基承載力研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，國(guó)家石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備政策的提高以及工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，近年來新建了一批油罐與筒倉，這些建筑物的圓形基礎(chǔ)地基承載力問題亟待解決，但目前國(guó)內(nèi)關(guān)于圓形基礎(chǔ)地基承載力的研究還是很欠缺的。現(xiàn)有的地基承載力理論計(jì)算中，都沒有考慮土體的實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)，即假定靜止土壓力系數(shù)K0=1，認(rèn)為土的自重應(yīng)力場(chǎng)和靜水應(yīng)力場(chǎng)一樣，土處于各向等壓狀態(tài)，人為地增大了圍壓，這種做法過高地估計(jì)了地基的承載能力，是偏危險(xiǎn)的?？梢姮F(xiàn)有的基礎(chǔ)承載力計(jì)算方法已無法滿足

2、圓形基礎(chǔ)地基承載力的設(shè)計(jì)要求。故本文綜合考慮了實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)和基礎(chǔ)形狀這兩大因素，采用數(shù)值計(jì)算的方法求解考慮了實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)的圓形基礎(chǔ)地基承載力；然后對(duì)現(xiàn)有地基承載力計(jì)算公式進(jìn)行形狀修正，得到了圓形基礎(chǔ)承載力近似計(jì)算公式；最后結(jié)合有限元進(jìn)行模擬分析，研究土體實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)對(duì)圓形基礎(chǔ)地基承載力的影響。主要的研究?jī)?nèi)容如下：
　　（1）本文通過自編程序求解考慮地基土實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)的圓形基礎(chǔ)地基承載力。在靜止土壓力系數(shù)K0≠1的情況下，運(yùn)用MAT

3、LAB編程求解圓形基礎(chǔ)下地基中任意點(diǎn)的附加應(yīng)力，將其與自重應(yīng)力進(jìn)行疊加得到該點(diǎn)的總應(yīng)力表達(dá)式，再依據(jù)材料力學(xué)知識(shí)得到該點(diǎn)的大小主應(yīng)力，然后依據(jù)摩爾庫倫極限平衡理論，得到關(guān)于p的極限平衡方程，在給定深度z=d/4處，可得到圓形基礎(chǔ)臨界荷載p1/4的方程，輸入土體的抗剪強(qiáng)度等基本參數(shù)，以此來求得圓形基礎(chǔ)的臨界荷載。并對(duì)土體參數(shù)進(jìn)行分析，得到關(guān)于土體內(nèi)摩擦角φ、粘聚力c、靜止土壓力系數(shù)K0與臨界荷載p1/4之間的變化關(guān)系，得到土體強(qiáng)度參數(shù)c、

4、φ變化對(duì)圓形基礎(chǔ)地基承載力增加量的影響規(guī)律。
　　（2）將編程求得的圓形基礎(chǔ)臨界荷載與現(xiàn)有的條形基礎(chǔ)臨界荷載計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以此可求得基礎(chǔ)的形狀修正系數(shù)。通過曲線擬合的方式，得到各形狀修正系數(shù)的表達(dá)式，進(jìn)而得到考慮應(yīng)力狀態(tài)的圓形基礎(chǔ)臨界荷載近似公式，以方便工程的實(shí)際運(yùn)用。
　?。?）運(yùn)用大型有限元軟件ABAQUS對(duì)圓形基礎(chǔ)作用下的地基進(jìn)行建模分析，與編程結(jié)果、近似公式計(jì)算結(jié)果相互驗(yàn)證和對(duì)比分析。模擬時(shí)，將編程得到的臨界荷載