岩石地基中柱下独立基础的破坏模式及承载力研究

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1、岩石地基中柱下独立基础的破坏模式及承载力研究重庆大学硕士学位论文(学术学位)学生姓名：刘远松指导教师：阴可教授学科专业：工程力学学科门类：工学重庆大学土木工程学院二O一五年五月StudyonfailuremodeandbearingcapacityofSingleColumnFootinginRockAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringByLiuYuansongSupervisedbyProf.YinKeS

2、pecialty:EngineeringmechanicsCollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2015中文摘要摘要随着城镇化发展和西部大开发深入，山地城市高层建筑在岩石地基中采用柱下独立基础形式日益增多，目前柱下独立基础的成熟理论和计算方法主要是基于基础承载于土质地基条件下。由于岩石地基具有承载力高、刚度大、变形小等显著特点，使得岩石地基中柱下独立基础的基底反力和受力特性与土质地基有所不同。若按规范计算设计岩石地基上独立基础，就会出现一些明显不合理之处。本文主要在现场试验的基础上，通过对

3、试验现象的观测分析以及数据处理，结合相关理论研究和数值分析，对岩石地基上柱下独立基础的基底反力分布、底部钢筋应力分布、破坏模式和承载力进行研究。主要工作内容如下：①设计并完成在岩石地基上柱下独立基础力学试验，测定其基底反力、底部钢筋应力以及基础极限承载力，并总结其中规律。重点观测基础受力过程中裂缝发展情况并记录，检验基础的破坏模式。②运用有限元软件ANSYS对岩石地基上独立基础进行数值模拟，得到其基底反力大小及分布规律、底部钢筋应力云图以及基础裂缝发展情况，并将数值分析结果与现场试验结果进行对比分析，总结得出有价值的结论。③通过对现场试验全过程观察和分析，并结合数值模拟分析结论，

4、运用塑性铰线理论，提出基础的破坏形式为井字形翘角破坏，对现行规范提出的梯形破坏提出质疑，为此类基础抗弯计算截面位置的选择提供参考依据。④根据现场试验得到的基础承载力，与按现行规范承载力计算结果进行对比，分析各种影响因素，获得基础跨高比的变化对抗弯及抗剪切计算的影响，并提出将岩石地基中柱下独立基础的受力形态考虑为矩形短梁直接剪切模型更符合实际情况。关键词：岩石地基，柱下独立基础，基底反力，破坏模式，承载力I英文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofurbanizationandthedevelopmentofthewesternregioninChina,si

5、ngle-columnfootings(SCF)inrockfoundationareincreasinginmanyinmountaincityconstructions.Atpresent，theacceptedtheorybasisandcalculationmethodsofSCFismainlybasedonthesoilfoundation.Becauseoftherockfoundationhasthecharacteristicsofhighbearingcapacity,highstiffnessandsmalldeformation,thefoundation

6、reactionandmechanicbehavioroffoundationonrockaredifferentfromthatonsoilfoundation.TherewillbesomeobviousunreasonableiftheSCFinrockfoundationisdesignedbyaccordingtothespecification.TherewillbesomeobviousunreasonableiftheSCFinrockfoundationisdesignedbyaccordingtothespecification.Bydescribetheph

7、enomenaanddealwiththedatesbaseonthefieldtest,andintegratetheoryandnumericalanalysismethods,itfurtheranalysesthedistributioncurveoffoundationreaction,distributionofsteelbarstress,destroymodelandbearingcapacityofSCFinrockfoundation.Mainworksare