基于莫尔破坏判据的溶洞顶板冲切破坏研究.pdf

《基于莫尔破坏判据的溶洞顶板冲切破坏研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第33卷第9期2016年9月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentVoL33No．9Sep．2016doi：10．3969／j．issrr1002—0268．2016．09．010基于莫尔破坏判据的溶洞顶板冲切破坏研究赵明华，肖尧，徐卓君，杨超炜(湖南大学岩土工程研究所，湖南长沙410082)摘要：在现有岩溶区嵌岩桩承栽机理研究的基础上，参考较为成熟的混凝土板冲切破坏研究成果，针对岩溶区岩体特点引进莫尔二次抛物线

2、型岩石破坏判据，通过变分原理求得冲切破坏体的曲线方程，并基于功能原理推导出了溶洞顶板抗冲切极限承载力，由此导得溶洞顶板最小安全厚度。参数分析表明：破坏体dl／d(下部直径与桩径比)随or／盯．(抗压与抗拉强度比)增大而呈非线性增大。最后用工程实例对溶洞顶板最小安全厚度计算公式进行了验证，充分证明了计算结果的正确性，对岩溶区嵌岩桩初步设计具有较好的实践意义。关键词：桥梁工程；溶洞顶板；荚尔二次抛物线型破坏判据；安全厚度；冲切破坏中图分类号：U443．15文献标识码：A文章编号：1002—0268(

3、2016)09—0058—06StudyonPunchingShearFailureofCaveRoofinKarstAreaBasedonMohrFailureCriterionZHAOMing—hua，XIAOYao，XUZhuo-jun，YANGChao-wei(Geoteehnie',dEngineeringInstitute，HunanUniversity，ChangshaHunan410082，China)Abstract：Basedontheexistingresearchonth

4、ebearingmechanismofrocksockedpileinkarstareaandmorematureresearchresultofpunchingshearfailureonconcreteslabs，thequadraticparabolicMohrfailurecriterionofrockshavebeeninuoducedonthebasisofthecharacteristicsofrockmassinkarstareas．Thecurveequationofthepu

5、nchingfailurebodyisacquiredthroughthevariationalprinciple，andtheultimatepunchingshearbearingcapacityofcaveroofsisderivedbasedontheprincipleofworkandpower．Thus，thecriticalsafethicknessofcaveroofsisobtained．Theparameteranalysisshowsthatdl／d(theratiooft

6、hebrokenbody’Slowerdiametertopilediameter)increasesnonlinearlywiththeincreaseofor。／orl(theratioofcompressivestrengthtotensilestrength)．Oneengineeringexampleverifiedtheformulaofthecriticalsafetythicknessofcaveroofs，whichillustratesthatthiscalculationa

7、pproachiscorrectandofgreatsignificanceforthepreliminarydesignofrock—sockedpriesinkarstareas．Keywords：bridgeengineering；caveroof；quadraticparabolicMohrfailurecriterion；safethickness；punchingfailure0引言我国岩溶地质分布范围十分广泛，由于勘察较为粗糙，在实际工程中容易出现桥梁桩基选址错误的情况；然而由于变

8、更桥址代价太大，所以桩基无可避免会作用在岩溶地基上‘11。岩溶区桩基设计的关键是保证溶洞顶板的稳定性，因此溶洞顶板成为了研究的主要对象。目前，许多学者在这方面做了相关的研究。黎斌等心1基于三维有限单元法，对桩基础下的溶洞顶板进行了应力分析计算，并采用多元线性回归的方法求得桩底到溶洞顶部距离临界值与溶洞大小和单桩设计荷载之间的关系式；赵明华收稿El期：2015—10—21基金项目：国家自然科学基金项目(51278187)作者简介：赵明华(1956一)，男，湖南邵阳人，教授，博士生导师．(mhzha