Hill稳定条件在有限元法计算地基承载力中的应用论文.pdf

文档介绍：第 29 卷增 1 岩石力学与工程学报
2010 年 5 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering May,2010



Hill 稳定条件在有限元法计算地基
承载力中的应用

王立忠 1,舒恒 1,2
(1. 浙江大学建筑工程学院,浙江杭州 310027;2. 中交第二公路勘察设计研究院有限公司,湖北武汉 430056)

摘要:对大型有限元分析软件 ABAQUS 进行二次开发,以条形地基极限承载力问题为例,探讨有限元方法结合
Hill 稳定充分条件在求解岩土工程承载力问题中的应用。根据 Hill 稳定充分条件,当系统局部二阶功小于 0 时,
地基局部潜在失稳;当整体二阶功小于 0 时,地基达到极限状态,可能发生整体失稳。探讨剪胀角对地基承载力
的影响,并将有限元方法结合 Hill 稳定充分条件的计算结果和常规有限元法计算的结果与已有的数值、理论结果
进行比较。结果表明:在剪胀角比摩擦角小很多时,与常规有限元法计算结果相比,有限元方法结合 Hill 稳定条
件,计算得到的地基极限承载力更加接近理论解;当剪胀角和摩擦角接近时,二者计算结果基本一致,均能得到
较为合理的结果。有限元方法结合 Hill 稳定条件,能较好地预测地基潜在失稳区域,可以判定结构的局部稳定性
和整体稳定性,能同时描述地基的面破坏模式和场破坏模式,而且有理论基础和明确的物理意义,应用方便,是
一种值得推荐的方法。
关键词:数值分析;二次开发;条形基础;极限承载力;Hill 稳定充分条件;二阶功;有限元法
中图分类号:O 241 文献标识码:A 文章编号:1000–6915(2010)增 1–3122–10

APPLICATION OF HILL′S STABILITY CONDITION TO BEARING
PUTATION OF FOUNDATION WITH FINITE ELEMENT
METHOD

WANG Lizhong1,SHU Heng1,2
(1. College of Civil Engineering and Architecture,Zhejiang University,Hangzhou,Zhejiang 310027,China;
2. Second Highway Consultants Co.,Ltd.,Wuhan,Hubei 430056,China)

Abstract:Based on the secondary development of ABAQUS,the Hill′s sufficient stability condition is applied,
with finite element method,to limit bearing capacity calculation of strip foundation on cohesive frictional soils.
The limit bearing capacity of the foundation as well as th