极限分析下限法在地基承载力中的应用

摘要

地基承载力问题一直都是土力学上的一个核心而且又非常基本的问题，同时也是所有的工程建设者所必须要面对并且解决的问题。目前地基极限承载力的计算方法主要有三种：极限平衡法、滑移线法以及极限分析法。
　　极限平衡法在土力学上应用最为广泛，其中基于极限平衡理论得到的太沙基三项叠加公式应用最为广泛，但是太沙基假设条件比较多，得到的解与精确解误差较大；而滑移线理论对于边界条件复杂的承载力问题求解比较困难；极限分析方法在求解地基承载力方面的优点在于，极限分析方法涉及不到工程中最不易弄清的本构关系，同时边界条件复杂的承载力问题也可以进行求解，并且获得理论上非常严格的结果。
　　根据极限分析下限法原理，结合有限元技术与线性规划方法，编制了极限分析下限法程序，经过计算分析，得出以下结论：
　　（1）求解了均质地基承载力系数Nγ，并与已有结果进行相比，发现本文计算结果在合理范围之内，Sokolovskii的承载力系数 Nγ结果偏大；此外，网格的数量，地基的内摩擦角，以及屈服准则线性化近似边数都会对下限解的结果产生影响。而极限分析有限元下限法对于地基存在超载以及中心荷载倾斜等情况下的地基承载力，计算的误差较小，效果很好。
　　（2）对于双层地基承载力，在硬壳层厚度一定时，极限承载力随着B/H的增加而呈现递减趋势，最后趋于稳定值，且最后的稳定值与硬壳层厚度近似为线性关系；当硬壳层厚度一定时，承载力与硬壳层内摩擦角近似为线性关系，承载力随内摩擦角的增大而线性增大。
　　（3）对于存在软弱下卧层的双层地基发生何种破坏模式与H/B的比值有关，在 H/B相对较小时，上层局部土体发生破坏，下层土发生的是整体剪切破坏；在H/B相对较大时，破坏仅发生在硬壳层土体，发生整体剪切破坏。

目录

声明

第1章 绪论

1.1研究背景

1.2极限分析法研究现状

1.3地基承载力研究现状

1.4存在问题及本文研究问题

第2章 极限分析下限法原理及其实现

2.1引言

2.2极限分析下限定理假设及其满足条件

2.3极限分析下限有限元法的实现

2.4验证

2.5本章小结

第3章 极限分析下限法在均质地基承载力中的应用

3.1引言

3.2下限法的影响因素

3.3地基承载力系数求解

3.4均质地基的破坏模式

3.5超载情况下地基承载力的求解

3.6中心倾斜荷载下地基承载力求解

3.7本章小结

第4章 极限分析下限法在双层地基承载力中的应用

4.1引言

4.2双层地基承载力程序说明

4.3双层地基承载力程序的验证

4.4硬壳层强度对承载力影响分析

4.5 破坏模式

4.6应用

4.7本章小结

第5章 极限分析下限法线性优化与非线性优化对比

5.1引言

5.2线性结比果与非线性结果对比

5.3本章小结

第6章 结论与展望

6.1 研究总结与结论

6.2 进一步研究的建议

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢