›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (11): 3136-3144.doi: 10.16285/j.rsm.2017.11.008

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

十字形内隔板对桶形基础各单向承载力和破坏模式的影响分析

肖 忠1, 2,葛博睿1, 2,王元战1, 2,王 琰1, 2   

  1. 1. 天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300072;2. 天津大学 天津市港口与海洋工程重点试验室,天津 300072
  • 收稿日期:2016-11-03 出版日期:2017-11-10 发布日期:2018-06-05
  • 作者简介:肖忠,男,1983年生,博士,副教授,主要从事港口海岸和近海工程结构设计理论、土与结构相互作用的研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 51479133, No. 51109157)。

Influence of cruciform inner clapboards on uniaxial bearing capacity and failure mode of bucket foundation

XIAO Zhong1, 2, GE Bo-rui1, 2, WANG Yuan-zhan1, 2, WANG Yan1, 2   

  1. 1. State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety, Tianjin University, Tianjin 300072, China; 2. Tianjin Key Laboratory of Harbor and Ocean Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
  • Received:2016-11-03 Online:2017-11-10 Published:2018-06-05
  • Supported by:

    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (51479133, 51109157).

摘要: 为了研究十字形内隔板对吸力式桶形基础各单向承载力和破坏模式的影响,分别建立了软土地基上带十字形内隔板和不带内隔板的吸力式桶形基础及实心圆形基础的有限元模型,并利用位移加载法对3种基础在不同基础埋深比和土体剪切强度时的各单向承载力进行了大量的有限元计算和分析。计算结果表明,当软土地基的剪切强度均一时,吸力式桶形基础的各单向承载力基本不受内隔板的影响,3种基础的破坏模式基本相同;当软土地基的剪切强度不均一时,在深径比较小时,十字形内隔板可明显提高桶形基础承受力矩和水平荷载的能力(尤其是力矩承载力),其提高效果随着土体剪切强度不均一度指标的增大而增大,且基本等同于实心圆形基础,但对竖向承载力提高不大,剪切强度不均一的软基上埋深比较小的不带内隔板的桶形基础在转角或水平位移加载下的破坏模式和另外两种基础有显著不同。给出了带十字形内隔板的吸力式桶形基础各单向承载力的简化计算公式。

关键词: 吸力式桶形基础, 各单向承载力, 破坏模式, 内隔板, 软土地基

Abstract: Finite element models for suction bucket foundations with and without cruciform inner clapboards and solid embedded circular foundation in soft soil were established in order to investigate effects of cruciform inner clapboards on uniaxial bearing capacities and failure modes of suction bucket foundation. A large number of finite element calculations and analyses have been carried out to obtain uniaxial bearing capacities of the above-mentioned 3 foundations with different embedment ratios and soil shear strengths by using displacement load method. The results show that the uniaxial bearing capacities of suction bucket foundation are nearly not affected by inner clapboards in uniform soft soil, and the failure modes of the above-mentioned foundations are similar. When the shear strength of soft soil is heterogeneous, uniaxial capacities except vertical capacities of suction bucket foundations with cruciform inner clapboards and low embedment ratios, especially for moment capacities, increase obviously due to cruciform inner clapboards. Meanwhile, the uniaxial horizontal and moment capacities of suction bucket foundation with cruciform inner clapboards increase with the increment of the unevenness index of soil shear strength and are nearly equal to those of solid embedded circular foundation. Failure mechanisms of suction bucket foundation without inner clapboards and with low embedment ratios built in heterogeneous soft soil are obviously different from the other two foundations. Simplified calculating formulas were proposed to predict uniaxial capacities of suction bucket foundation with cruciform inner clapboards.

Key words: suction bucket foundation, uniaxial bearing capacity, failure mode, inner clapboards, soft soil foundation

中图分类号: 

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