非均质地基中有埋深基础沉降变形研究

1、非均质地基中有埋深基础沉降变形研究摘要：采用有限元方法，开发相应的用户子程序, 将mohrcoulomb弹塑性本构与地基土体弹性模量随深度连续 增加非均质地基模型相结合，分析了地基基础的埋置深度、 地基的非均质性等因素对其沉降变形的影响。关键词：非均质地基；mohrcoulomb；沉降；变形 中图分类号：u416. 01文献标志码：b0引言在上覆土压力作用下，地基土体模量随深度连续变化。 以往，对这一问题多采用多层地基模型进行研究。gibsonel(1971)首次研究了地基土体剪切模量随深度连续变化(g(z) =nz)的地基模型，被称为"gibson地基”。如果地基表面处剪切模量不为

2、零(g (z)二g (0) +nz),则被称为“广义gibson地基”。pajapakse2 (1990)研究了这种地基 内部作用竖向荷载情况下的变形问题。这种地基模型虽然更 符合地基实际条件，但这方面的研究并不充分3。具有一定埋置深度的基础下地基的变形问题，在工程中 有着广泛而重要的应用，长久以来得到了深入的研究48。但类似土体模量随深度连续变化的非均质地基中，存在埋深 基础的变形问题，无论解析还是数值方法都尚未见到研究成 果报道。本文基于abaqus,通过用户子程序开发，实现了广义 gibson地基模型，并进一步引入修正的mohrcoulomb模型作 为土体本构，分析了基础埋深、地基土体的

3、非均质性等因素 对基础变形的影响。1分析模型建立及验证2非均质地基弹塑性分析土体采用修正mohrcoulomb模型，地基模型中，弹性模 量随深度线性变化。取土体强度参数c=20 kpa, ©=18。， 其他参数取值与上一节相同。圆形刚性基础半径为2 m,埋 深为2 m,基础顶面中心处施加6 000 kpa集中荷载，接触 部位采用摩擦接触，摩擦系数为04,约束刚性基础的转动以 及地基两侧水平方向的位移和底部两个方向的位移。分析采 用轴对称四边形单元，网格划分如图4所示。3结语(1) 首次将修正mohrcoulomb i体本构模型引入''广 义gibson”地基模型中，基

4、于abaqus有限元分析平台，开 发了相应的用户子程序，对有埋深刚性基础的沉降变形进行 了分析。(2) 随着基础埋深的增加，基础底面竖向位移相对减 小，但此影响趋势随埋深增加而降低；深层土体的竖向位移 规律与此相反，存在一个特定深度，此深度以下，基础埋置 深度大的，相应土体竖向位移更大。(3) 随着表征土体非均质性的参数m增大，竖向位移 减小，但这种影响会随着m的增加逐渐减小。参考文献：1 杜秦文土体剪切模量随深度连续变化非均质地基 解析研究d.杭州：浙江大学，2005.2 徐干成，李成学，刘平.各向异性和非均质地基土 上浅基础的极限承载力j.岩土工程学报，2007, 29 (2)： 1641

5、68.3 栾茂田，赵少飞，袁凡凡，等.复合加载模式作用 下地基承载性能数值分析j.海洋工程，2006, 24(1)： 3440.4 齐永正.地基基础上部结构共同作用三维数值模拟 分析j.岩土力学，2007, 28 (z1)： 859862.5 毕平均.基于geddes应力解的桩筏基础沉降计算 j.地下空间与工程学报，2012, 8 (5)： 10481051, 1058.6 朱向荣，杜秦文，王文军岩层上非均质弹性地基 轴对称问题求解j岩土工程学报，2005, 27 (4)： 383387.7 孙亚文，腾汉茹基于沉降率的填石路基压实质量 控制标准j筑路机械与施工机械化，2011, 28 (7)： 5456.8 范红英，折学森，边汉亮，等.高速公路拓宽方式 对路基沉降的影响j.交通运输工程学报，20