浅论基于极限平衡分析的圆形浅基础地基极限承载力的理论解

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1、中南大学硕士学位论文基于极限平衡分析的圆形浅基础地基极限承载力的理论解姓名：林熠钿申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：张国祥20100501摘要当前对于圆形浅埋基础的地基极限承载力的求解问题，常采用条形基础的极限承载力系数乘以修正系数得到。条形基础的极限承载力的求解属于平面应变问题，不存在圆形基础所具有的空间三维效应。在理论上，通过采用极限平衡条件可以求得圆形浅基的地基极限承载力，但求解方程为一组非线性偏微分方程，不能求出其解析解，只有数值解，故仍然没有统一的理论计算公式。圆形浅基础的地基极限承载力的求解属于空间轴对称问题，一些学者对其的研究忽略了轴对称问题

2、中的环向应力，即侧向土压力，必然存在着在求解过程中受力机理不完善的缺陷。本文以极限平衡理论为基础，引入静止土压力以模拟侧向土压力，求得圆形浅基础的地基极限承载力系数，并与实测值、Vesic值、Terzaghi值、Hansen值作比较分析，由于侧向土压力的存在，降低了地基承载力，故较实测值与现有公式值偏小，更偏于安全。在基础宽度、粘聚力、内摩擦角与体积模量、剪切模量的影响因素下，运用FLAC．2D数值软件，对圆形浅基础的地基极限承载力的求解进行模拟分析，得到不各影响因素作用下的极限承载力的对比分析结论。结果表明，本文考虑了侧向土压力的影响作用，所求解的极限承载力与模

3、拟值吻合较好，具有较好的可信度，进一步验证了该方法的可行性。本文为建筑物基础设计提供了一种新的方法，所得到的地基承载力系数表可以为实际工程设计提供技术参考。关键词：静力平衡，圆形浅基础，地基极限承载力，侧向土压力，数值模拟ABSTRACTAtpresent，thesolvingproblemtothefoundationultimatebearingcapacityoftheshallowcircularfoundationusuallyadoptedtothebearingcapacityfactorofstripfoundationwhichmultiplie

4、dwithcorrectioncoefficient．Andthesolvingproblemtothefoundationultimatebearingcapacityofthestripfoundationbelongedtoplandstrainproblem，whichdidn’texistedthespatialthree—dimensionaleffect．Inthetheory,thesolvingproblemtothefoundationultimatebearingcapacityoftheshallowcircularfoundationco

5、uldadoptedtothelimitequilibriumcondition，butitssolutionofequationwasagroupofnonlinearpartialdifferentialequationwhichcouldgotthenumericalsolution，nottheanalyticalsolution．Becauseofthat，itdidn’thavetheuniformtheoreticalcalculationformula．Thesolvingproblemtothefoundationultimatebeatingc

6、apacityoftheshallowcircularfoundationbelongedtothespaceaxisymmetricproblem．Somescholarsneglectedthecircumferentialstressoftheresearchontheaxisymmetricproblem，itvidelicetedthelateralearthpressure．Absolutely,thenitexistedthedefectsofthestressmechanismimperfect．Thepapergotthefoundationul

7、timatebearingcapacityfactoroftheshallowcircularfoundationthroughintroducingstaticearthpressuretosimulatethelateralearthpressurewhichwasbasedonthetheoryofultimateequilibrium．Itdecreasedthefoundationultimatebeatingcapacitybecauseoftheexistanceoflaterearthpressure，andtheresultwassmallert

8、hanth