›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (4): 1095-1101.

• 数值分析 • 上一篇    下一篇

倾斜荷载作用下桶形基础承载力特性研究

武 科1, 2,栾茂田1, 2,范庆来3,王志云1, 2   

  1. 1. 大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室,大连 116024;2. 大连理工大学 土木水利学院岩土工程研究所,大连 116024; 3. 鲁东大学 土木工程学院,山东 烟台 265304
  • 收稿日期:2007-08-29 出版日期:2009-04-10 发布日期:2011-01-30
  • 通讯作者: 栾茂田,男,1962年生,博士,教授,博士生导师,主要从事岩土力学基本理论与数值分析、海洋土力学理论与实验技术、非线性土动力学理论与计算等方面的科研与教学工作。 E-mail:mtluan@dlut.edu.cn.
  • 作者简介:武科,男,1978年生,博士研究生,主要从事岩土工程基本理论与数值分析、海洋土力学计算等方面的研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 50579006, No. 50179006);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(No. 20060141017);教育部跨世纪优秀人才培养计划研究基金资助项目(教技函[1998]2号)。

Studies of bearing capacity of bucket foundation against inclined loading

WU Ke 1, 2,LUAN Mao-tian 1, 2,FAN Qing-lai3,WANG Zhi-yun 1, 2   

  1. 1. State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China; 2. Institute of Geotechncial Engineering, School of Civil and Hydraulic Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China; 3. School of Civil Engineering, Ludong University, Yantai 265304, China
  • Received:2007-08-29 Online:2009-04-10 Published:2011-01-30

摘要:

针对吸力式桶形基础结构,借助大型通用有限元软件ABAQUS平台,建立了均质软黏土地基上倾斜荷载作用的三维弹塑性有限元计算模型。通过系统地计算分析,得到了单个倾斜荷载分量作用下桶形基础的承载力特性及其破坏机制。进一步研究了水平倾斜荷载与竖向倾斜荷载共同作用下的桶形基础承载性能,得到了该倾斜荷载加载方式作用下桶形基础在V-H平面内的破坏包络面,依此建立了倾斜荷载与偏心距e之间的三维破坏包络曲面。计算结果表明,偏心距e对竖向倾斜承载力的影响相对水平倾斜承载力较大;桶形基础承载性能随着偏心距e的增大而减小。

关键词: 桶形基础, 倾斜荷载, 承载力, 有限元方法

Abstract:

A series of studies of suction bucket foundation in normally consolidated clay are carried out to investigate the bearing capacity of bucket foundation under inclined loads. A finite element method for assessing bearing capacity of offshore foundations or structures under eccentric and inclined loads is numerically implemented in the framework of the general-purpose FEM software package ABAQUS. In the method, a number of three-dimensional elastoplastic FEM computations for bearing capacity and failure mechanisms are conducted. The numerical results computed by the proposed method indicate that the effect of bearing capacity against vertical inclined loads is more significant than that against horizontal inclined loads. Moreover, failure envelopes in V-H loading space are reducing with the increase of eccentric distance and further investigations of a simple unique expression of failure envelopes. Finally, the three-dimensional failure envelope is formatted in different V-H corresponding to varied eccentricity. Those results by computed will provide referential resources for design and construction.

Key words: bucket foundation, inclined loading, bearing capacity, finite element method

中图分类号: 

  • TU 442
[1] 戴国亮, 朱文波, 郭晶, 龚维明, 赵学亮, . 软黏土中吸力式沉箱基础竖向抗拔承载 特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 119-126.
[2] 王钦科, 马建林, 陈文龙, 杨彦鑫, 胡中波, . 上覆土嵌岩扩底桩抗拔承载特性离心 模型试验及计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3405-3415.
[3] 张雷, 王宁伟, 景立平, 方晨, 董瑞, . 电渗排水固结中电极材料的对比试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3493-3501.
[4] 袁维, 刘尚各, 聂庆科, 王伟, . 基于冲切破坏模式的嵌岩桩桩端溶洞顶板 临界厚度确定方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2789-2798.
[5] 穆锐, 浦少云, 黄质宏, 李永辉, 郑培鑫, 刘 旸, 刘 泽, 郑红超, . 土岩组合岩体中抗拔桩极限承载力的确定[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2825-2837.
[6] 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.
[7] 邱 敏, 袁 青, 李长俊, 肖超超, . 基于孔穴扩张理论的黏土不排水抗剪强度 计算方法对比研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1059-1066.
[8] 王宇飞, 刘 润. 砂土中浅埋管道在竖向−水平荷载空间的 承载力包络线研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1129-1139.
[9] 王冬勇, 陈曦, 于玉贞, 吕彦楠, . 基于二阶锥规划有限元增量加载法的条形浅基础极限承载力分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4890-4896.
[10] 冯君, 王洋, 张俞峰, 黄林, 何长江, 吴红刚, . 玄武岩纤维与钢筋锚杆锚固性能现场对比试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4185-4193.
[11] 陈昌富, 邱琳淇, 毛凤山, 周志军, . 基于加权扰动共生生物搜索算法 桩网复合地基优化设计[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4477-4485.
[12] 周同和, 郜新军, 郭院成, 孙轶斌, . 下部扩大段复合桩抗拔承载力设计方法与试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3778-3782.
[13] 朱小军, 李文帅, 费 康, 孔伟阳, 龚维明, . 砂土中桶形基础静压沉贯过程桶-土受力分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 199-206.
[14] 熊晓荣,汤 华,廖明进,尹小涛,王东英, . 隧道锚“楔形效应”的室内模型试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 181-190.
[15] 宗钟凌,鲁先龙,李青松,. 静压钢管注浆微型桩抗压与抗拔对比试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 362-368.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 李英勇,张顶立,张宏博,宋修广. 边坡加固中预应力锚索失效机制与失效效应研究[J]. , 2010, 31(1): 144 -150 .
[2] 李 晶,缪林昌,钟建驰,冯兆祥. EPS颗粒混合轻质土反复荷载下变形和阻尼特性[J]. , 2010, 31(6): 1769 -1775 .
[3] 李秀珍,王成华,邓宏艳. DDA法和Fisher判别法在潜在滑坡判识中的应用比较[J]. , 2011, 32(1): 186 -192 .
[4] 孔祥兴,夏才初,仇玉良,张丽英,龚建伍. 平行小净距盾构与CRD法黄土地铁隧道施工力学研究[J]. , 2011, 32(2): 516 -524 .
[5] 王振红,朱岳明,武圈怀,张宇惠. 混凝土热学参数试验与反分析研究[J]. , 2009, 30(6): 1821 -1825 .
[6] 江学良 ,杨 慧 ,曹 平. 基于SURPAC模型的采空区与露采边坡相互影响的FLAC3D分析[J]. , 2011, 32(4): 1234 -1240 .
[7] 吉武军. 黄土隧道工程问题调查分析[J]. , 2009, 30(S2): 387 -390 .
[8] 陈力华 ,林 志 ,李星平. 公路隧道中系统锚杆的功效研究[J]. , 2011, 32(6): 1843 -1848 .
[9] 陈立文,孙德安. 不同应力路径下水土耦合超固结黏土分叉分析[J]. , 2011, 32(10): 2922 -2928 .
[10] 郑 刚 张立明 刁 钰. 开挖条件下坑底工程桩工作性状及沉降计算分析[J]. , 2011, 32(10): 3089 -3096 .