[發明專利]一種計算淺基礎地基極限承載力的分析方法

在審

• 申請號: 202111270821.3
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN114186383A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 陳傳濤;徐采薇;朱桂斌;陳春暉;陳艷平
• 申請（專利權）人: 廣東省建科建筑設計院有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/12;G06F119/14
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 李海波;高修華

本發明公開了一種計算淺基礎地基極限承載力的分析方法，所述方法包括以下步驟：S1：根據摩爾庫倫強度準則，通過假定幾何變量定義主動區、扇形螺旋線傳導區、被動區的幾何參數和整體的破壞形式；S2：根據巖土力學極限平衡原理的力平衡和力矩平衡，確定地基基礎的承載力計算公式。S3：確定地基的極限承載力和極限破壞形式。本發明通過數學分析得到極限狀態下土體的破壞形式，并根據破壞形式計算出地基基礎的極限承載力，從理論上給出了地基承載力合理的計算方法。

技術領域

本發明屬于巖土工程技術領域，具體涉及一種計算淺基礎地基極限承載力的分析方法。

背景技術

地基承載力的確定是地基基礎設計中必不可少的一項工作，地基承載力特征值的計算是較為常用的一種方式，行業內主要是依據現行規范《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2011第5.2.5條，地基承載力的特征值可根據土的抗剪強度指標按下式計算：

f_a＝M_bγb+M_dγ_md+M_cc_k

式中f_a-由土的抗剪強度指標確定的地基承載力特征值(kPa)；

M_b、M_d、M_c-承載力系數，取值按照《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2011表5.2.5；

γ-基礎底面以下土的重度(kN/m³)，地下水位以下取浮重度；

b-基礎底面寬度(m),大于6m時按6m取值，對于砂土小于3m時按3m取值；

γ_m-基礎底面以上土的加權平均重度(kN/m³)，位于地下水位以下的土層取有效重度；

d-基礎埋置深度(m)，宜自室外地面標高算起。在填方整平地區，可自填土地面標高算起，但填土在上部結構施工完成后，應從天然地面標高算起。對于地下室，當采用箱形基礎或筏基時，基礎埋置深度自室內外地面標高算起；當采用獨立基礎或條形基礎時，應從室內地面標高算起。

c_k-基底下一倍短邊寬度的深度范圍內土的黏聚力標準值(kPa)

該分析方法存在以下不足：

該方法的基本公式是按照太沙基的地基承載力計算公式給出的，但是該方法承載力系數的取值均為經驗值，根據對比可知這些取值跟其他國家規范中的承載力系數取值由較大偏差，這種經驗的取值很難從數學上分析其合理性；另外，該方法并未考慮地基基礎下土體在極限狀態下破壞的形式，在地基基礎設計時無法準確判斷地基基礎產生影響的范圍。

發明內容

本發明的目的在于提供一種計算淺基礎地基極限承載力的分析方法，解決現有計算方法未考慮地基基礎下土體破壞形式以及承載力系數均是經驗值的問題，通過數學分析得到極限狀態下土體的破壞形式，并根據破壞形式計算出地基基礎的極限承載力，從理論上給出了地基承載力合理的計算方法。

本發明計算淺基礎地基極限承載力的分析方法，所述方法包括以下步驟：