文档介绍：中国海洋大学
硕士学位论文
砂土地基承载力离心模型试验研究
姓名:柳飞
申请学位级别:硕士
专业:环境工程
指导教师:杨俊杰
20070601
砂土地基承载力离心模型试验研究捅姜随着土工离心模拟技术的不断发展,离心模型试验已成为解决岩土工程问题的一种强有力的手段。通过离心模型试验,可在原型应力状态下研究土工建筑、水利水电、近海、交通、采矿等工程中结构物的稳定、变形与破坏过程,验证设计工程是否安全可靠、经济合理,并能为其他分析方法提供可靠的参考依据。但是,离心模型试验本身也存在粒径效应等问题,这些问题直接影响离心模型试验对原型模拟的准确性,使试验结果产生误差,对实际应用造成困难。因此,必须对离心模型试验中存在的问题进行深入的研究,了解其作用规律及对试验结果的影响程度,设计出合理的模型,使模型真实的再现原型的各种性状,提高试验的合理性和准确性,更好的解决岩土工程中存在的各种问题。本论文首先针对承载力离心模型试验中粒径效应存在的条件及其对试验结果的影响程度进行研究;其次,在可忽略粒径效应的条件下,利用离心模型试验研究地基承载力试验中的基础尺寸效应问题;最后,讨论基础形状和埋深对承载对于承载力离心模型试验中的粒径效应问题。首先,通过对原型的模拟结果进行总结,得出对于承载力试验只要离心试验中的模型基础宽度与重力场试验中的不同,离心试验中总是存在粒径效应问题。随着模型基础宽度与地基材料平均粒径比值的增大,离心试验结果逐渐接近重力场试验结果;当比值足够大时,离心试验结果趋于稳定且与重力场试验结果之差可忽略不计。因此,可利用模型模拟姆椒ㄌ致劾胄哪P褪匝橹械粒径效应问题。由于目前利用这种方法对粒径效应所进行的研究中,模型基础宽度与地基材料平均粒径的比值变化范围或其变化范围的上限不大,而且,,来判断粒径效应的大小。因此,在本研究中使模型基础宽度与地基材料平均粒径的比值在较大范围内变化,即最大比值为最小比值的叮移浔浠段У纳舷薮。基于试验结果导入评价粒径效应对试验结果影响程度的指标,定量地讨论离心模型试验中的粒径效应问题。对于地基承载力试验中的基础尺寸效应问题。在可忽略粒径效应的条件下,利用离心模型试验进行研究。基础尺寸效应是随砂土地基密度的变化而逐渐变化力特性的影响。
大,但其极限承载力增加程度大于密实砂土地基,高达.%。通过比较的。随着砂土地基密度的增大,基础尺寸效应的程度及其影响范围都逐渐增大。而前人只是对基础尺寸效应这个现象进行定性的描述,并没有定量研究这种连续的变化过程。本研究中通过密实砂土地基和疏松砂土地基上形基础承载力离心模型试验,并对前人的试验结果进行总结,确定应力水平依存系数、基础尺寸效应影响范围与砂土地基密度的具体对应关系,对基础尺寸效应随影响因素连续变化的过程进行定量讨论。并且,由基础尺寸效应的研究结果可知,对于平板载荷试验,当地基为中密砂土地基和疏松砂土地基时,在《建筑地基基础设计规范》规定的承压扳尺寸范围〕叽缧в珊雎圆患啤但是对于密实砂土地基,在规范规定的承压板尺寸范围匀淮嬖诨础尺寸效应。为消除基础尺寸效应的影响,提出基础尺寸效应修正式和承压板尺寸换算式,对平板载荷试验结果进行修正。同样,在可忽略粒径效应的条件下,利用离心模型试验研究基础形状和埋深对承载力特性的影响。结果表明,在埋深相同的情况下,地基承载力按条形、圆形、正方形、长方形的顺序依次增大。对于密实砂土地基,随着基础埋深的增大,地基破坏形式由整体剪切破坏逐渐过渡为局部剪切破坏,且极限承载力增加了.%.%:对于疏松砂土地基,基础埋深的增加对地基破坏形式的影响不各种形状系数计算公式及试验结果,显示各种计算及试验结果相差较大,三维基础承载力的计算有待进一步研究。关键词:离心模型试验;地基承载力;粒径效应;基础尺寸效应;平板载荷试验
琓.,.,琣甒甋甅:.,..,
甌辀∞,,.甜簊猟.%ィ篺畊瓵,,鏽岛瓼,.ィ瓵
:;;;;
导师签字:鸫代志、学位论文作者签名:利学位论文作者签名:荆弓独创声学位论文版权使用授权书明本人声明所呈交的学位沦文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的樱怀崦恢蹦顾棵夏构倚托槊鞯模嚎够ブ或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明签字日期:刀年耭日签字冢嚎年耭日签字冢郝涯月研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含未获得确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行