椭球形空洞地基稳定性分析

›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (S2): 138-148.

椭球形空洞地基稳定性分析

廖丽萍^{1, 2, 3}，杨万科^{1, 2}，王启智¹

1. 四川大学土木工程及应用力学系，成都 610065；2. 中国科学院成都山地灾害与环境研究所，成都 610041；3. 中国科学院研究生院, 北京100049

收稿日期:2010-07-29 出版日期:2010-12-10 发布日期:2011-01-12
通讯作者: 王启智，1946年生，教授，博导，主要从事岩土力学和固体力学方面的教学与研究。 E-mail:qzwang2004@163.com
作者简介:廖丽萍，1985年生，博士生，主要从事复合地基以及岩土工程灾害机理及工程防治的研究。
基金资助:
科技部国际合作项目(No. 206DFA21820)。

Stability analysis of an ellipsoidal cavity in foundation

LIAO Li-ping ^{1, 2, 3}, YANG Wan-ke ^{1, 2}, WANG Qi-zhi¹

1. Department of Civil Engineering and Applied Mechanics, Sichuan University, Chengdu 610065, China; 2. Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China; 3. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received:2010-07-29 Online:2010-12-10 Published:2011-01-12

摘要/Abstract

摘要：

为了分析地基中的椭球形空洞的稳定性，利用叠加原理得到了线弹性各向同性无限大体中在远场三轴应力作用下椭球形空洞壁上出现极值的关键点应力精确解，为此又采用Matlab程序求解当s(短、长半轴之比)趋近于1时的极限而退化成球形空洞的应力精确解。最后利用摩尔-库仑准则判定椭球洞在三轴应力作用下的稳定性。分析结果表明，在远场应力状态相同的条件下，椭球洞相对于对应的椭圆孔不易失稳，指出土洞的三维椭球洞模型要比对应的二维椭圆孔模型和球形空洞更符合实际。

关键词: 椭球形空洞, 椭圆孔, 应力分析, 地基稳定性, Matlab求极限

Abstract:

To analyze the stability of an ellipsoidal cavity in soil foundation, the exact stress solutions for the extremum key points on the surface of ellipsoidal cavity in linear elasticity and isotropy infinite body under far field triaxial stresses are obtained based on principle of superposition. The limit of exact stress solution for an ellipsoidal cavity is degenerated to the counterpart solution for a spherical cavity when the shape ratio s is equal to 1 by Matlab program. Then Mohr-Coulumn criterion is used to estimate the stability of ellipsoidal cavity under triaxial compressive stresses. The results indicate that the ellipsoidal cavity is less easy to lose stability than the corresponding elliptical hole under the same far field stress condition. It is concluded that three dimensional ellipsoidal cavity model is more practical than either the corresponding two dimensional elliptical hole model or the spherical cavity model.

Key words: ellipsoidal cavity, elliptical hole, stress analysis, stability of foundation, limit solved by Matlab

中图分类号:

TU470.1

廖丽萍，杨万科，王启智. 椭球形空洞地基稳定性分析[J]. , 2010, 31(S2): 138-148.

LIAO Li-ping, YANG Wan-ke, WANG Qi-zhi. Stability analysis of an ellipsoidal cavity in foundation[J]. , 2010, 31(S2): 138-148.

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