›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (1): 163-170.doi: 10.16285/j.rsm.2015.01.023

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

输电线路掏挖基础极限上拔承载力变分解法

郝冬雪1，张永建2，陈 榕1，刘春城1   

  1. 1. 东北电力大学 建筑工程学院，吉林 吉林 132012；2. 海南电力设计研究院，海南 海口 570203
  • 收稿日期:2013-08-19 出版日期:2015-01-12 发布日期:2018-06-13
  • 作者简介:郝冬雪，女，1981年生，博士，副教授，主要从事输电线路基础承载特性、孔扩张理论及其应用方面的研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No. 51308095，No. 51278091)；中国电机工程学会电力青年科技创新项目(No. 20110515)；吉林省科技厅青年科研基金(No. 20130522068JH)。

Variational solution of ultimate uplift capacity for excavated foundation of transmission tower

HAO Dong-xue1，ZHANG Yong-jian2，CHEN Rong1，LIU Chun-cheng1   

  1. 1. School of Civil Engineering and Architecture, Northeast Dianli University, Jilin, Jilin 132012, China; 2. Hainan Electric Power Design and Research Institute, Haikou, Hainan 570203, China
  • Received:2013-08-19 Online:2015-01-12 Published:2018-06-13

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1785

摘要： 针对输电线路掏挖基础极限上拔承载力问题，根据塑性极限平衡原理，假设基础周围土体发生整体剪切破坏并服从Mohr-Coulomb破坏准则，建立静力学平衡方程式，并结合变分法原理求解不同加载条件下基础的极限抗拔力。通过变参数计算，分析土体强度及基础埋深比对中心上拔、偏心上拔及倾斜上拔时基础极限上拔力的影响。经归一化处理，分别给出水平力和弯矩存在对基础抗拔力折减的影响系数。当归一化弯矩与上拔力比值Nm 0.4时，? m减小速度放缓。相对于内摩擦角，黏聚力变化对? m的影响更明显。水平力影响系数? h同时受到土体内摩擦角、黏聚力以及基础埋深比的共同影响，规范建议值较变分解法的计算结果偏大。通过与规范公式法计算结果及试验结果进行对比，验证了所提方法的合理性和准确性。研究结果为偏心上拔及高露头基础顶部作用水平荷载时基础抗拔承载力的计算提供参考。

关键词: 掏挖基础, 极限上拔力, 影响系数, 极限平衡法, 变分解法

Abstract: Limit equilibrium theory and variational method are combined to analyze ultimate uplift capacity of excavated foundation of transmission tower. A general shear failure for the soil mass around the tower is hypothesized. The soil stresses satisfy the yielding criteria of Mohr-Coulomb at limit conditions. The ultimate bearing capacities for different loading conditions can be estimated with this method. The effects of soil strength and embedment ratio on ultimate uplift of foundation under centric, eccentric and inclined uplift force are examined with a series of calculations. The influence coefficients of moment and horizontal force are proposed using a normalized processing. When the ratio of normalized moment to uplift force Nm is less than 0.4, the moment influence coefficient ? m declines rapidly with Nm. When Nm is more than 0.4, the decay rate of ? m becomes slow. Soil cohesion has more significant effects on ? m than the internal friction angle. The influence coefficient of horizontal loading ? h is affected by the soil strength and embedment depth simultaneously. The results show the values of ? h are smaller than those proposed in technical code. The accuracy and reasonableness of the method are verified by comparing test data with the results of formula in code. It can provide a reference for determining uplift capacity of outcrop foundations under eccentric uplift or horizontal force.

Key words: excavated foundation, ultimate uplift force, influence coefficient, limiting equilibrium method, variational method

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[1] 李书兆, 王忠畅, 贾 旭, 贺林林, . 软黏土中张紧式吸力锚循环承载力简化计算方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1704-1712.
[2] 闫澍旺，李 嘉，闫 玥，陈 浩，. 黏性土地基中竖向圆孔的极限稳定深度研究[J]. , 2018, 39(4): 1176-1181.
[3] 王超圣，周宏伟，何树生，王子辉，刘建锋，. 卸载速率对北山花岗岩强度影响研究[J]. , 2017, 38(S2): 151-157.
[4] 杨明辉，戴夏斌，赵明华，罗 宏. 曲线滑裂面下有限宽度填土主动土压力计算[J]. , 2017, 38(7): 2029-2035.
[5] 周扬一，冯夏庭，徐鼎平，贺明武，. 大型地下厂房块体稳定性简便分析方法[J]. , 2016, 37(8): 2391-2398.
[6] 余文正 ，陶 忠，杨瑞欣，陈明明，. 土-相邻基础相互作用的地基刚度计算分析[J]. , 2016, 37(6): 1633-1641.
[7] 陈建功 ，徐晓核 ，张海权 , . 一般条件下主动土压力的变分求解[J]. , 2015, 36(S2): 310-314.
[8] 刘拴奇 ，卢坤林 ，朱大勇 ，吴迎雷 ，甘文宁 , . 条形基础加筋砂土地基极限承载力计算[J]. , 2015, 36(8): 2307-2314.
[9] 白 冰 ，袁 维 ，石 露 ，李 君 ，李小春，. 一种双折减法与经典强度折减法的关系[J]. , 2015, 36(5): 1275-1281.
[10] 刘华丽 ，李宏伟 ，朱大勇,. 锚固力在边坡加固中的工程应用[J]. , 2015, 36(2): 509-514.
[11] 刘金龙 ，陈陆望 ，王吉利 ，汪东林,. 海上风机分段斜壁桶形基础的水平承载力计算方法[J]. , 2015, 36(10): 2750-2758.
[12] 陈 佺. 滑面正应力近似方法对三维极限平衡法解的影响[J]. , 2015, 36(1): 265-271.
[13] 宋玉才 ，孙旭曙,. 连通节理岩质边坡稳定性分析[J]. , 2014, 35(S1): 365-372.
[14] 鲁先龙 ，乾增珍，崔 强，. 黄土地基掏挖扩底基础抗拔试验研究[J]. , 2014, 35(3): 647-652.
[15] 丁海平 ，马俊玲 . 基于场地特征周期的瑞利阻尼确定方法[J]. , 2013, 34(S2): 35-40.
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[1] 崔皓东，朱岳明. 二滩高拱坝坝基渗流场的反演分析[J]. , 2009, 30(10): 3194 -3199 .
[2] 刘清秉，项 伟，张伟锋，崔德山. 离子土壤固化剂改性膨胀土的试验研究[J]. , 2009, 30(8): 2286 -2290 .
[3] 况雨春，伍开松，杨迎新，马德坤. 三牙轮钻头破岩过程计算机仿真模型[J]. , 2009, 30(S1): 235 -238 .
[4] 杜文琪，王 刚. 土工结构地震滑动位移统计分析[J]. , 2011, 32(S1): 520 -0525 .
[5] 鄢治华，刘志伟，刘厚健. 黄河阶地上某电厂高边坡参数选取及其工程治理[J]. , 2009, 30(S2): 465 -468 .
[6] 许振浩 ，李术才 ，李利平 ，侯建刚 ，隋 斌 ，石少帅. 基于层次分析法的岩溶隧道突水突泥风险评估[J]. , 2011, 32(6): 1757 -1766 .
[7] 温世清 ，刘汉龙 ，陈育民. 浆固碎石桩单桩荷载传递特性研究[J]. , 2011, 32(12): 3637 -3641 .
[8] 李顺群 ，高凌霞 ，柴寿喜. 冻土力学性质影响因素的显著性和交互作用研究[J]. , 2012, 33(4): 1173 -1177 .
[9] 钟 声 ，王川婴 ，吴立新 ，唐新建 ，王清远. 点状不良地质体钻孔雷达响应特征 ——围岩及充填效应正演分析[J]. , 2012, 33(4): 1191 -1195 .
[10] 孟 振，陈锦剑，王建华，尹振宇. 砂土中螺纹桩承载特性的模型试验研究[J]. , 2012, 33(S1): 141 -145 .
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