刃脚入土极限阻力系数Nγ及地基土破坏形态研究

针对双壁钢围堰刃脚入土极限阻力问题,该文考虑将其简化为沿短边剖切的二维平面应变模型,采用刚体平动运动单元上限有限元(UBFEM-RTME)方法开展系列计算分析。重点考虑了刃脚角度β、刃脚与地基接触面摩擦角α以及土体参数等综合因素的影响,绘制得到由土体自重引起的极限阻力系数N_γ上限解曲线图表。进一步讨论了地基临界状态下以有效速度间断线网表征的破坏形态及其演变规律。分析表明:N_γ随土体内摩擦角φ增大而增大;刃脚与土体接触面粗糙时N_γ值较之光滑时大许多,且与刃脚斜面角度β影响规律相反;接触面完全粗糙时,β减小对应N_γ增大且刃脚两侧土体均发生破坏;接触面光滑时β增大对应N_γ明显增大,仅刃脚斜面单侧破坏。