[发明专利]一种网格式软土地基承载特性计算方法

权利要求书

1.一种网格式软土地基承载特性计算方法，其特征在于，包括：

S1、创建分析模型，基于现有软件对硬壳层软土地基在外部荷载的作用下变形以及破坏面的发展情况进行分析，模型包括固化墙体、软土土体、硬壳层地基、方形基础，方形基础用于提供向下的载荷；

S2、基于创建的模型对不同工况的承载力模拟结果进行分析，推导出承载特性计算公式；

在步骤S1中，创建模型时，基础底部中心点位置设置在固化墙体的中心点的正上方，便于向软土地基施加向下的载荷；

基础和墙体与地基之间均为Rough接触；

为了减少边界效应的影响，地基沿基础径向和纵向各延伸一定距离，垂直边界及底部边界均约束其法向位移；

所述步骤S1中，墙体采用理想线弹性模型，软土土体采用Mohr-Coulomb模型；

所述步骤S2中，通过对不同基础尺寸的网格式固化墙体地基进行承载力模拟，得到每一种情况下的荷载-位移曲线；

采用地基土强度和基础面积对承载力进行归一化处理，得到承载力系数N_C，其表达式为：

N_c＝P/s_uA                               (1)

式中，P为地基的极限承载力，s_u为地基的不排水抗剪强度，A为基础面积；

对N_C和B/L进行归一化处理形成关系曲线，其中B/L表示基础的宽度与网格固化墙体的内壁间距比，利用分段函数可将N_C与B/L关系曲线表示为：

将公式(2)代入承载力计算公式(1)中，得到网格式软土地基承载力：

2.根据权利要求1所述的网格式软土地基承载特性计算方法，其特征在于：在计算网格式软土地基承载力时，还需要对固化墙体强度进行校准，校准方法如下：

针对土体固化墙，最大拉应力是引起墙体断裂并失效的主要因素，按照第一强度理论，墙在安全工作状态下必须满足：

σ_max≤[σ]                               (9)

式中，σ_max为许用应力，[σ]为固化墙能承受的最大拉应力；

提取硬壳层地基破坏时固化墙体应力云图进行分析，得到固化墙不同位置的薄弱点，因为B/L的数值不同，固化墙的最大拉应力发生的位置也不同，只要满足固化墙不同位置发生的最大拉应力小于该位置所承受的最大拉应力，就能保证墙体处在正常工作状态。