高速公路构造物地基极限承载力的理论分析

高速公路建设中有大量的通道和涵洞等构造物，高路堤下构造物地基承载力的确定成了设计和施工中必须认真考虑的问题。利用数值方法计算构造物地基的极限荷载，并与太沙基公式或斯凯普顿公式的计算结果进行比较，从理论上分析影响地基承载力的主要因素，同时讨论高路堤下构造物地基承载力的确定。     

地基临界荷载的分析与计算

本文对现行的各种规范采用的地基承载力计算方法与经典临界荷载作了分析对比，认为不分土类特性而采用的统一限制塑性区开展极大深度Ｚｍａｘ＝１／４Ｂ的习惯作法是不合理的。文中提出按限制塑性区开展比例未确定临界荷载，经与国标推荐公式验证，原则是方便可行的。     

交通荷载作用下软土地基累积塑性变形分析

针对交通荷载作用下软土地基的变形问题,采用累积应变的经验公式计算其累积沉降。首先通过确定车辆荷载引起的动偏应力和土层的力学指标计算出静力破坏偏应力,然后通过考虑土物理力学性质、循环荷载次数的累积变形公式计算软土地基中各土层在车辆荷载作用下引起的残余累积应变,最后用分层总和法计算总沉降。采用该方法对交通荷载作用下上海地区典型软土地基的累积沉降进行了实例分析。     

高速公路构造物地基极限承载力的理论分析

高速公路建设中有大量的通道和涵洞等构造物,高路堤下构造物地基承载力的确定成了设计和施工中必须认真考虑的问题.利用数值方法计算构造物地基的极限荷载,并与太沙基公式或斯凯普顿公式的计算结果进行比较,从理论上分析影响地基承载力的主要因素,同时讨论高路堤下构造物地基承载力的确定.     

天然软土地基上路堤临界高度分析

根据Boussinnesq应力公式和Mohr-Coulomb破坏准则,导出天然软土地基上路堤临界高度的计算式。考虑地表硬壳层对路堤荷载的扩散作用,分析硬壳层厚度和刚度对路堤临界高度的影响。导出的路堤临界高度计算式在特殊条件下可简化为巴布科夫公式和Fenenius公式。     

上覆硬壳层软土地基极限承载力计算研究

文中分析了上覆硬壳层在受力过程中的封闭、应力扩散、反压护道以及抗剪等多种作用，运用塑性区间图对荷载作用宽度进行修正。考虑硬壳层的多种作用对梅耶霍夫（Meyerhof G．G）和汉纳（Hanna A．M）极限承载公式进行改进，使计算公式更加接近实际情况，并通过工程实例计算分析对公式进行了验证。     

刚性基础下筋箍碎石桩复合地基桩土应力比计算模型

桩土应力比是筋箍碎石桩复合地基沉降计算中最重要的参数，但由于其涉及到桩体、土体及筋材三者之间的复杂关系且影响因素众多，目前尚无明确的计算方法。基于此，根据刚性基础下筋箍碎石桩复合地基的受力变形特征，首先通过数值模型研究筋箍碎石桩复合地基桩土应力比与荷载、埋深、筋材刚度以及桩土弹性模量比的关系。根据数值模型揭示的桩土应力比变化规律，提出一个新的桩土应力比计算模型，并依据该模型在假设桩体、土体及筋材应变协调的基础上利用弹塑性分析方法推导刚性基础下筋箍碎石桩桩土应力比的解析公式；基于建立的模型及计算公式探讨桩土应力比与各主要影响因素之间的关系。研究结果表明：该解析公式基于弹塑性理论分析，但也能考虑现场桩土应力比实测值，能够综合反映桩体、土体、筋材、埋深及荷载之间的相互影响作用，并且形式简单，计算方便；刚性基础下筋箍碎石桩桩土应力比在相同荷载水平下随埋深、筋材刚度、面积置换率、桩土弹性模量比及桩体摩擦角的增大而增大，随着荷载水平的增加则会逐渐降低并趋于稳定值；在碎石桩复合地基沉降计算中不宜采取单一的桩土应力比参数，而是应该根据荷载水平以及计算深度分层选取合适的桩土应力比作为计算参数。     

深埋连拱隧道荷载计算方法的探讨

针对现有深埋连拱隧道竖向荷载计算方法存在的问题,在JTG/T D70-2010《公路隧道设计细则》方法和双塌落拱方法的基础上推导荷载计算修正方法中附加修正系数的取值。将《细则》方法和荷载计算附加系数公式、碎裂介质解析解与申玉生方法在2车道和3车道情况下的荷载计算值进行对比分析,前两者计算结果相近,荷载计算修正公式计算简便,结果合理,应推荐使用。最后将公式应用于八字岭隧道连拱段和那沙岭隧道,进一步证明了公式的合理性。     

路堤荷载下刚性桩复合地基加固沉降简化计算

考虑桩土位移协调条件,利用弹性理论和对边界条件的讨论,推导出计算路堤荷载作用下,刚性桩复合地基加固区沉降计算的简化公式,同时得到桩、桩周土中竖向应力和桩侧摩阻力的表达式。算例表明,该方法运算简便,满足精度要求。     

移动荷载下粘弹地基上刚性道面板弯沉求解

文中以一种更符合机场刚性道面实际情况的力学计算模型——移动荷载作用下粘弹性地基上无限大弹性薄板系统来研究道面弯沉的求解。应用线性系统的叠加原理和坐标变换,建立求解系统的动力响应广义积分公式,把运动荷载问题转化为获取位移脉冲响应函数。利用拉普拉斯和汉克尔变换求板在瞬时点源荷载作用下的解,再结合广义积分得到道面板在移动荷载作用下的弯沉解析解。     

基于楔形效应的隧道锚锚体长度设计探讨

采用围岩破坏阶段的极限状态公式,计算得到各级荷载对应的锚体长度,并以7倍设计荷载计算得到的锚体长度为研究对象,结合最大剪应力公式和抗滑移稳定公式对其进行稳定性安全系数验算分析。结果表明:1)利用极限破坏状态公式计算的各级荷载与锚体长度呈线性增长的关系;2)采用2种公式计算的安全系数符合规范要求。     

特种荷载作用下混凝土路面荷载应力分析

以弹性地基薄板有限元程序为工具，分析四类特种荷载作用下混凝土路面临界荷位及荷载应力，提出了荷载应力计算诺模图和显式化公式。     

曲梁中计入摩阻力的预应力等代荷载

在曲梁中预应力因摩阻力引起的应力损失随着曲梁曲率的增大而增加。因此，预应力等代荷载的计算必须计入摩阻力的影响。根据力学基本原理并利用微分几何基本公式，本文推导出圆弧曲线梁计入摩阻力的预应力等荷载的完整公式。当利用计算机计算预应力曲梁时，利用该公式准确的计算结果。     

回归计算在刚性路面设计程序中的应用

本文运用回归分析的方法，建立了拟合刚性路道面设计规范中混凝土板荷载应力和基层顶面当量回弹模量数据高精度的回归公式，公式的应用为刚性路道面设计程序快速，便捷和精确地计算荷载应力和设计板厚奠定了良好的基础     

粉喷桩处理高速公路软土地基地基内附加应力及沉降计算分析

考虑高速公路路基承受柔性荷载的特点，采用弹性力学中Mindlin解与Boussinesq解联合求解柔性荷载下粉喷桩复合地基中及复合地基下卧层土中应力及沉降。计算表明由于桩的作用，加固区的附加应力大大减少，而下卧层的附加应力有所增加，从而导致下卧层的沉降增大。将此方法计算沉降与工程中常用计算方法及实测结果比较，Mindlin解与Boussinesq解联合求解法与实测能较好吻合。     

循环荷载作用下道面和软土地基共同作用变形数值分析

采用弹粘塑性模型模拟路基和软土地基的应力应变特性，建立了动力有限元基本方程，对飞机荷载作用下道面和地基共同作用进行了有限元计算与分析，得到了循环茶荷载作用下道面和地基共同作用下变形性状。     

软土地基水平受荷桩基础力学性能研究

通过国内不同规范和文献的对比研究以及工程实例分析,建议以桩基地面水平位移达到6 mm的水平荷载作为桩基横轴向容许承载力,或者采用建筑桩基规范桩基水平承载力公式估算。考虑到软土地基桩土作用非线性的特点,引入了NL法对水平受荷桩内力和变形进行分析,建立了软土地基桩基在水平荷载作用下的精确分析方法;在相同的水平荷载作用下,采用m法计算的水平受荷桩变形值和内力值要比采用NL法计算的数值分别增大150%、15%左右,采用m法进行水平受荷桩设计时偏于保守。     

基于弯拉应力等效的地基当量回弹模量

以往多层地基的顶面当量回弹模量大多是按弯沉等效得出的,该值对计算地基上面层或基层的弯拉应力是不适合的.为此,在弯沉等效的地基顶面当量回弹模量计算式的基础上,通过对荷载圆半径的修正,将弯沉等效转变为弯拉应力等效;进而,总结出了三层结构时单圆和双圆荷载的荷载圆半径修正系数回归公式,并拓展至多层结构;最后,通过工程实例证实,用弯沉等效的地基顶面当量回弹模量计算刚性或半刚性基层层底弯拉应力偏小13％～22％,而用弯拉应力等效的地基顶面当量回弹模量计算得到的基层层底弯拉应力与理论值的误差不超过1％.     

考虑桩顶刺入变形的刚性桩复合地基桩土应力比计算

对荷载作用下刚性桩复合地基的变形特性进行了分析.在此基础上探讨了桩侧摩阻力与桩土相对变形的关系,进而根据桩-土-垫层变形协调条件,基于荷载传递法,引入"等沉面"概念,假定桩与桩间土均是理想线弹性体,等沉面上、下桩侧负、正摩阻力均沿桩长均匀分布,导得了刚性桩复合地基桩土应力比计算新公式,该公式综合考虑了桩侧正、负摩阻力,桩体上、下刺入变形以及桩径,桩长和土层性质等影响因素.最后应用所得公式对一个群桩复合地基试验的桩土应力比进行了计算,结果表明,当桩侧摩阻力充分发挥时,计算结果和试验结果较为接近.     

软土地基摩擦桩桩顶轴向荷载与沉降非线性模型研究

基于对沿海某高速公路大桥软土地基钻孔灌注桩静载试验资料的分析,在考虑软基土层物理力学指标与桩参数互动的基础上,借助材料力学关于非线性弹性材料应力应变关系σ=Kε1n和余能公式,建立了摩擦桩桩顶轴向荷载Q与桩顶沉降S的计算模型,并将桩基工程静载实测值与计算值进行比较,证明了计算模型的可靠性和实用性。