基于ABAQUS的条形荷载下黄土地基沉降基础尺寸效应的有限元分析

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确定基础尺寸是基础设计中重要的环节,不同土层条件下基础尺寸大小与地基沉降量的关系尚需明确,论文对此开展研究工作。首先介绍了黄土地基沉降与基础尺寸关系的研究现状,论述了ABAQUS在岩土工程计算中的巨大优势,通过查阅文献,获得了黄土的土性参数。在此基础上,选取合适的模型尺寸和屈服准则,应用有限元分析软件ABAQUS进行分析。首先以均质黄土地基为例就条形荷载下地基沉降的基础尺寸效应问题进行计算研究,得出了在基底压力不变的情况下,地基沉降量随着基础宽度的增加非线性增加,随着基础宽度的增加,沉降增量逐渐减小,并逐渐趋于收敛,沉降比与土性参数无关,与荷载比成正比关系的结论。基于对均布荷载作用下上硬下软的层状黄土地基的计算分析,得出均布荷载下上硬下软黄土地基沉降量随着条形基础尺寸的增加非线性增大,在基底压力和基础宽度一定情况下,基础宽度取值越小,上层厚度变化引起的沉降差异越小,基础宽度越大,宽度增量导致的沉降增量越小。进一步对上部荷载恒定情况下的地基沉降量进行计算分析,得出上部荷载恒定情况下上硬下软层状黄土地基沉降量随着条形基础尺寸的增大非线性减小,并逐渐收敛;在基础宽度一定情况下,基础宽度取值越小,双层地基上层厚度变化引起的沉降差异越大,基础宽度较小时地基沉降对其宽度变化较敏感。通过对比数据发现相同上部荷载下,当基础尺寸达到一定程度后,其变化对地基沉降量的影响已经非常小,因此提出在基础设计中,对于小尺寸基础,采用增大基础宽度减小地基沉降的方法是有效的,但对于大尺寸基础,则不宜采用增大基础宽度减小地基沉降的方法。
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