Mindlin应力解的应用理论研究

通过对已有繁杂、冗长的明氏应力公式的整理与简化,给出了若干种工程荷载分布条件下的明氏应力分布实用理论解。经对附加应力系数公式的无因次化,推出了工程荷载条件下便于制作数据表格的应力系数计算公式,将该系数表达为长—宽比、计算点深度—基宽比、基础埋深—基宽(半径)比和泊松比的函数解析式。作者通过对明氏解计算结果的分析,深入细致地研究了布氏解取代明氏解的条件,明氏应力分布的拉应力区开展范围及其与工程的关系,明氏解中反映地基土质条件的泊松比对应力计算的影响,布氏解用于深基沉降计算导致理论计算值大于实际沉降观测值的原因等一系列问题。得到了一些有指导意义的概念和认识。对明氏解的推广应用具有重要的理论意义和长远的实用价值。

关于BOUSSINESQ解取代MINDLIN解条件的探讨

以圆形面积均布荷载为例,根据弹性力学的圣维南原理,找出了布氏解取代明氏解的条件。同时指出了将布氏应力分布用于深基沉降计算,导致理论计算值大于实际沉降观测值的原因所在。

对Mindlin解求地基附加应力的进一步探讨

:针对高层建筑深基础荷载作用条件 ,给出了便于制表的竖向附加应力明德林解计算公式 ,为深基础地基变形计算提供了方便。同时 ,对与之相关的几个问题作了进一步探讨。

Mindlin应力解的应用理论分析

针对明氏解计算参数众多、公式繁杂和冗长,基于Mindlin课题,以圆形面积上均布载荷作用为例,对布氏解与明氏解作了对比分析,讨论基础相对埋深对地基中竖向附加应力的影响。实例结果表明,在条件相同时,按两种方法计算所得结果的误差在允许范围之内时,用布氏解取代明氏解计算附加应力要方便得多。

基于Mindlin公式考虑桩径影响的应力计算方法

根据Mindlin解所得的Geddes应力公式将桩端阻力、桩侧阻力简化为集中力。对于长径比较小的短桩,按其计算结果导致近桩端平面以下的应力集中,此时计算竖向应力系数与实际考虑桩径影响的结果相差甚远。按Geddes应力公式计算时小桩距群桩带来的问题较小;用于计算单桩、单排桩、疏桩沉降将使计算深度范围内的应力大大超过土的强度,使土进入塑性状态,导致计算失真。推荐的应力计算方法考虑了桩径的影响,用于计算单桩、单排桩、疏桩沉降取得了良好的效果。

Mindlin应力解的应用理论分析

基于Mindlin课题,以圆形面积上均布荷载作用为例,通过布氏解与明氏解的对比分析研究,讨论基础相对埋深对地基中竖向附加应力的影响,同时得出布氏解取代明氏解条件.

地下连续墙-桩-筏板基础共同作用的计算方法——基于Mindlin和Geddes的解法

以Mindlin和Geddes的应力解及其已在桩基中的应用为基础,提出了计算地下连续墙侧摩阻力和端阻力在地基土中所产生的应力的方法。根据应力叠加原理和分层总和法,即可在采用筏板基础、桩基以及将基坑开挖阶段用作围护结构的地下连续墙直接作为地下空间外墙的地下结构体系中,求得地下连续墙和桩基在地基土中的沉降,并由沉降在地下连续墙-桩-筏板基础中的变形协调为条件,提出了地下空间结构中地下连续墙-桩-筏板基础共同作用的分析方法。其中,对筏板基础采用厚板理论计算其内力的方法进行了探讨。

基于Mindlin应力解近似计算路堤桩沉降

由于桩间土的分担荷载大部分以负摩阻力的形式传递给桩,因此近似假定路堤桩为上部荷载直接作用在中性点处的桩基,以此作为桩侧摩阻力的分布模式,用Mindlin应力解计算路堤桩地基中的附加应力与沉降,计算结果与实测结果的吻合程度较好。

矩形面积均布荷载下的明氏应力公式

以集中荷载作用于弹性半空间体内的明氏应力公式为依据 ,推出了矩形面积均布荷载下的竖向附加应力公式。对明氏解的推广应用具有重要的理论意义和长远的实用价值。

基础相对埋深对地基中竖向附加应力的影响

基于明德林解,给出了圆形面积均布荷载作用下,便于制定应力系数表格的竖向附加应力实用理论计算公式。讨论了基础相对埋深对地基中竖向附加应力的影响。所得结论,对改进现行地基应力与变形计算方法具有重要的理论意义和长远的实用价值。

深置矩形基础的沉降计算

根据明德林 (Mindlin)的垂直位移公式 ,导出了柔性矩形基础角点和中心点的沉降公式。将这些公式与基于布辛奈斯克 (Boussinesq)垂直位移解而导出的相应沉降公式作比较 ,求出两者的比值。计算并制定了这个比值与泊松比、矩形基础长 宽比和基础埋深 基宽比的关系表 ,以供工程应用。文中对深置矩形柔性基础的平均沉降量及深置矩形绝对刚性基础的沉降量 ,亦建议了计算方法。

工程荷载下的明氏应力实用理论解(Ⅰ)——现有明氏应力公式的整理与简化

在对明氏应力解前期研究成果的基础上 ,给出了若干种工程荷载分布条件下的竖向附加应力实用理论计算公式。

基础埋深对地基附加应力的影响

以圆形面积均布荷载作用为例,将基于布辛奈斯克解和明德林解所得附加应力相比较,讨论了基础埋深及泊松比对地基中竖向附加应力的影响。所得结论,对改进现行地基应力与变形计算方法具有重要的理论意义和长远的实用价值。

工程荷载下的明氏应力实用理论解(Ⅱ)——应力系数公式的无因次化

对明氏应力系数实用理论计算公式进行了无因次化处理 ,给出了若干种工程荷载分布条件下便于制作数据表格的实用应力系数计算公式。

非均布CFG桩复合地基基床系数计算方法

在考虑由CFG桩对每层桩周土产生的竖向应力及对桩端地基土产生的竖向应力条件下,运用Mindlin解和Boussinesq解积分方法计算CFG桩复合地基沉降,依据沉降计算结果计算基床系数,并与由实际沉降观测成果计算所得到的基床系数进行对比,证明提出的非均布CFG桩复合地基基床系数计算方法是可行的。

盾构法隧道推进引起周围土体的附加应力分析

基于弹性力学Mindlin解,推导了盾构推进时正面推力、盾构与土体间的摩擦力引起的周围土体附加应力沿圆周方向的计算表达式,并运用Gauss-Legendre公式,结合庆春路过江隧道工程进行了数值分析,得到了周围土体附加应力沿圆周方向的分布规律,可以为盾构推进控制及壁后注浆提供参考。通过分析得出:土体中附加应力关于90°/270°轴,即隧道轴线严格对称;σx在90°与270°位置即圆周顶与底达到最大值,且顶部值比底部略大;在腰部偏下位置达到最小值;σy最大值分别在90°与270°位置,即圆周顶与底,且顶部值比底部更大,最小值分别在0°与180°位置,即圆周腰部,整个图形呈眼镜形;σz最大值分别在圆周腰部略偏上位置,最小值分别在90°与270°位置,即圆周顶与底,整个图形呈"8"形;摩阻力引起的土体附加应力的分布规律类似于正面推力引起的土体附加应力的分布规律,但其值远大于正面推力引起的土体附加应力,因此不可忽略摩阻力的影响。

考虑不同基础埋深的沉降计算统一公式

通过对不同作用深度、不同长宽比矩形面积均布荷载角点下应力系数Mindlin解与Boussinesq解的分析比较,建立了二者之间的统计关系,利用"归一化函数",引入"沉降计算深度修正系数",并通过对北京地区数十个工程沉降实测值进行反分析得到"沉降计算经验系数",提出了对不同埋深的天然地基与桩基都适用的"统一沉降计算公式"。

某高层筏板基础设计实例

筏板基础在高层建筑中属于比较经济的基础形式,文中利用多种方法确定基床反力系数,通过PKPM程序JCCAD模块中的3种计算模型计算了筏板基础的内力并进行了对比,提出建议使用Mindlin应力公式求解。

考虑基础刚度的桩筏基础的沉降计算研究

在简单介绍当前工程界关于群桩基础沉降计算的各种理论和方法后,总结了传统的桩基沉降计算理论的经验,研究了考虑基础刚度的桩筏基础的沉降特性,提出一种实际可行的新的考虑箱(筏)基础-桩-土耦合作用的地基沉降计算的方法,工程实例计算表明,该法计算结果稳定可靠,且简单实用。

花岗岩残积土地基沉降计算的新方法

地基的变形计算是地基基础设计的一项重要工作内容,地基的变形可以通过各种方法进行计算,本文以附加应力的明德林解为基础,以花岗岩残积土地基为切入点,提出了考虑基础埋深影响的地基沉降计算方法,更加适合高层建筑沉降变形计算;制定出了与之相应的无量纲系数表;通过具体的工程实例,与以布西涅斯克解为基础的地基沉降计算方法进行比较,此方法所得结果与实测沉降值更加吻合,既保证了安全性,又经济合理,验证了此方法的合理性和科学性。