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[摘 要]当前普遍采用的太沙基极限承载力系数的表达方式在不同资料中不统一.针对以上情况,根据地基土的极限平衡原理,研究得出了条形基础底面完全光滑条件下太沙基极限承载力系数的表达式.以上成果可以为太沙基地基极限承载力公式的应用及研究工作提供参考.

[关 键 词 ]地基承载力 太沙基公式

中图分类号:TV732.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)01-0038-02

一、引言

地基极限承载力是土力学研究的一个经典课题,其中太沙基(K.Terzaghi)理论是基于极限平衡理论确定条形地基极限承载力的重要方法.太沙基地基极限承载力的理论公式为:


本篇论文url http://www.eduxue.com/cankao/445826.html

(1)

其中:、、为太沙基地基承载力系数.

太沙基在推导均质地基上的条形基础极限承载力公式时假定基础底面是完全粗糙的,基础与地基土之间存在摩擦;当基础底面完全光滑时,上述太沙基地基承载力系数直接取用普朗特尔的结果,普朗特尔在推导地基极限承载力公式时假设:介质是无重量的,即假设基础底面一下土的γ等于0,因此则采用下列半经验公式来表达:

(2)

由于两种方法的假定和采用的计算模型不同,所以当地基完全光滑时的太沙基地基承载力系数不能直接采用普朗特尔的结果,并且的半经验公式的得出没有具体过程.以上这些问题的含糊其辞给地基承载力理论的学习及研究带来困难.

本文根据所取受

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力体的力矩平衡条件,得出得出基础底面完全光滑情况下太沙基地基承载力系数、、的表达式.希望通过本文工作为太沙基地基极限承载力公式的学习、应用及研究工作提供参考.

二、基底完全光滑时太沙基承载力系数表达式

当把基础底面假定为完全光滑时,则I区就不是弹性楔体了,而与Ⅱ区、Ⅲ区一样同时达到塑性极限平衡状态,此时,I区则成为郎肯主动区了,而AO面与平面的夹角,而整个滑动区域将完全与普朗特尔的情况相似,但是普朗特尔的模型假定基底土没有质量,本文中,考虑土体重量,并假定滑动面与普朗特尔公式相同(如图1所示).取隔离体如图2所示进行受力分析:

1.根据郎金土压力理论 (3)

(4)

2.根据作用在隔离体上所有力对A点力矩平衡条件,推出的表达式

(1)引起的弯矩: (5)

(2)引起的弯矩:

(6)

(3)土体△AOC自重引起的弯矩:

(7)

(4)引起的弯矩:

(8)

(5)引起的弯矩:

(9)

(6)土体△AED自重引起的弯矩:

(10)

(7)螺旋曲线边粘聚力引起的弯矩:

(11)

(8)对数螺旋线区重力对于A点力矩:

(12)

根据力矩平衡条件,应有

整理得

(13)

因此:

(14)

(15)

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(16)

根据本文推导式计算太沙基承载力系数、、,与现有系数、、的比较如表1.可见,由本文推导的太沙基承载力系数、与原有系数、相差不大,而与相差较大.

当时,,

3.结论

通过以上研究,得到以下结论供学习及研究人员借鉴:

2.由于采用的计算模型不同,太沙基地基承载力系数不能半经验公式.

3、目前普遍采用的太沙基地基承载力系数中,、是正确的,存在较大误差.


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参考文献

[1]王哲 王国才 陈禹等,矩形浅基础地基极限承载力的理论解,岩土力学,2008,29(4):1001-1004

[2]陈仲颐 周景星 王洪瑾,土力学[M],清华大学出版社,1994.4;

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