ANSYS 入门教程 (9) - 结构的弹性稳定性分析 第 7 章结构弹性稳定分析 7.1 特征值屈曲分析的步骤 7.2 构件的特征值屈曲分析 7.3 结构的特征值屈曲分析 一、结构失稳或结构屈曲： 当结构所受载荷达到某一值时，若增加一微小的增量，则结构的平衡位形将发生很大的改变，这种现象叫做结构失稳或结构屈曲。 结构稳定问题一般分为两类: ★第一类失稳：又称平衡分岔失稳、分枝点失稳、特征值屈曲分析。结构失稳时相应的载荷可称为屈曲载荷、临界载荷、压屈载荷或平衡分枝载荷。 ★第二类失稳：结构失稳时，平衡状态不发生质变，也称极值点失稳。结构失稳时相应的载荷称为极限载荷或压溃载荷。 ●跳跃失稳：当载荷达到某值时，结构平衡状态发生一明显的跳跃，突然过渡到非邻近的另一具有较大位移的平衡状态。可归入第二类失稳。 ★结构弹性稳定分析 = 第一类稳定问题 ANSYS 特征值屈曲分析（Buckling Analysis）。 ★第二类稳定问题 ANSYS 结构静力非线性分析，无论前屈曲平衡状态或后屈曲平衡状态均可一次求得，即“全过程分析”。 这里介绍 ANSYS 特征值屈曲分析的相关技术。在本章中如无特殊说明，单独使用的“屈曲分析”均指“特征值屈曲分析”。 7.1 特征值屈曲分析的步骤 ①创建模型 ②获得静力解 ③获得特征值屈曲解 ④查看结果 一、创建模型 注意三点： ⑴仅考虑线性行为。若定义了非线性单元将按线性单元处理。 刚度计算基于初始状态（静力分析后的刚度），并在后续计算中保持不变。 ⑵必须定义材料的弹性模量或某种形式的刚度。非线性性质即便定义了也将被忽略。 ⑶单元网格密度对屈曲载荷系数影响很大。例如采用结构自然节点划分时（一个构件仅划分一个单元）可能产生 100% 的误差甚至出现错误结果，尤其对高阶屈曲模态的误差可能更大，其原因与形成单元应力刚度矩阵有关。经验表明，仅关注第 1 阶屈曲模态及其屈曲载荷系数时，每个自然杆应不少于 3 个单元。 二、获得静力解 注意几个问题： ⑴必须激活预应力效应。
第七章灰土挤密桩法和土挤密桩法7.1概述 灰土挤密桩法和土挤密桩法是利用打入钢套管(或振动沉管、炸药爆破)在地基中成孔，通过“挤”压作用，使地基土得到加“密”，然后在孔中分层填入素土(或灰土)后夯实而成土桩(或灰土桩)。它们属于柔性桩，与桩间土共同组成复合地基。 灰土挤密桩法和土挤密桩法与其它地基处理方法比较，有如下主要特征： 1) 土桩和灰土挤密桩法是横向挤密，但可同样达到所要求加密处理后的最大干密度的指标； 2)与土垫层相比，无需开挖回填，因而节约了开挖和回填土方的工作量。比换填法缩短工期约一半； 3)由于不受开挖和回填的限制，一般处理深度可达12～15m； 4)由于填入桩孔的材料均属就地取材，因而比其它处理湿陷性黄土和人工填土的方法造价为低，取得很好的效益。 灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理地基的深度为5～15m。当以消除地基土的湿陷性为主要目的时，宜选用土挤密桩法。当以提高地基土的承载力或增强其水稳性为主要目的时，宜选用灰土挤密桩法。当地基土的含水量大于24％、饱和度大于65％时，不宜选用灰土挤密桩法或土挤密桩法。 【例题7-1】下列哪些地基土适合采用灰土挤密桩法处理? (A)地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土 (B)湿陷性黄土、素填土和杂填土 (C)以消除地基土的湿陷性为主要目的的地下水位以上的湿陷性黄土 (D)以提高地基土的承载力或增强其水稳性为主要目的的地下水位以上的湿陷性黄土 (E)地基土的含水量小于24％的湿陷性黄土 【正确答案】A D E 【解】根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第14.1.1条，灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理地基的深度为5～15m。当以消除地基土的湿陷性为主要目的时，宜选用土挤密桩法。当以提高地基土的承载力或增强其水稳性为主要目的时，宜选用灰土挤密桩法。当地基土的含水量大于24％、饱和度大于65％时，不宜选用灰土挤密桩法或土挤密桩法。 【例题7-2】下列哪些地基土适合采用土挤密桩法处理?
第一节坝基岩体抗滑稳定性分析 重力坝、支墩坝等挡水建筑物。 一、坝基岩体承受的荷载分析 （沿坝轴线方向取1m宽坝基（单宽坝基）为单位进行计算，如图10.1所示） 图10.1 坝体静水压力分布示意图 1．坝体重力W（kN） 式中：—坝体材料的容重（KN/m3）； —坝体横截面面积（m2）。 2．静水压力 ①水平静水压力： ②竖直（向）静水压力：（阴影部分面积） 如： 3．泥沙压力（F） 由朗肯土压力理论： 式中：—泥沙的容重； —坝前淤积泥沙厚度； φ—泥沙的内摩擦角。 4.浪压力（P） 确定比较困难。 当坝的透水面为铅直面或坡度大于1∶1时。 ①时，水深处浪压力的剩余强度为： 式中：—波浪高度； —波浪长度； —波浪破碎的临界水深； —水深。 ②，在深度以下可不考虑浪压力的影响， 式中：。 5．扬压力（U）（作用于坝底上的渗流压力） 图10.2 坝底扬压力分布图 如图10.2所示。 ①在没有灌浆和排水设施的情况下 （即图中梯形面积） 式中：—单宽坝底所受扬压力； —坝底宽度； —不大于1.0的系数。 当时，（即“莱维（Levy）法则”） ②当坝基有灌浆帷幕和排水设施时，如仅有排水设施时，λ=0.8～0.9。 ③如果能确定坝基岩体内地下水渗流的水力梯度（I），则可按下式计算渗透压力：6．岩体重力（G） 7．地震力（）
—地震影响系数；—坝体与滑面上部岩体重力。 图10.3 接触面滑动示意图 二、坝基岩体的破坏模式 根据坝基失稳时滑动面的位置，分为三种模型： 图10.4 岩体内滑动类型示意图 三、坝基岩体抗滑稳定性计算 1．接触面抗滑稳定性计算 如图10.5所示。 （1）抗滑稳定性系数：或 图10.5 接触面滑动受力示意图 —坝体与基岩接触面的摩擦系数； C—接触面的内聚力。 （2）为增大η，将坝体和岩体接触面设计成向上游倾斜的平面，如图10.6所示，作用于接触面的正压力：拉滑力： 滑动力： 图10.6 坝底面倾斜的情况及受力分析 （3）如果坝底面水平且嵌入岩基较深，如图10.7所示，那么在计算η时，应考虑下游岩体的抗力（被动压力）。 对楔体abd，在bd面上： 在bd法线方向： 图10.7 岩体抗力计算示意图 ∴岩体的抗力： 修正为： （因为工程设计中，只是部分利用或不利用岩体抗力。） 式中：ξ为抗力折减系数，0～1.0） 2．坝基岩体内滑动的稳定性计算 （1）沿水平软弱结构面滑动的情况 若滑动面埋深不大，一般不计入岩体抗力；如滑动面埋深较大则应考虑抗力的影响。如图10.8所示。 图10.8 倾向上游结构面滑动计算图 式中：，分别为坝基可能滑动面上总的法向压力和切向推力； 为可能滑动面上作用的扬压力； 为可能滑动面上游铅直边界上作用的水压力； 图10.9 倾向上游结构面滑动计算图 ，分别为可能滑动面的摩擦系数和粘聚力； A为可能滑动面的面积；
分类号 学号密题 目 （中、英文） 作者姓名 指导教师 学科门类 提交论文日期专业名称 成绩评定 数学与应用数学 理 学
咸阳师范学院2016届本科毕业设计（论文） 摘要 微分方程是研究数学的一个重要分支，是本科期间我们必须掌握的基本知识，而本文我们研究的是一个递推关系式，也称差分方程。它是一种离散化的微分方程，是利用描述客观事物的数量关系的一种重要的数学思想来建立模型的。而利用差分方程建立模型解决问题的方法在生活中随处可见，比如在自由竞争市场经济中的蛛网模型是利用差分方程分析经济何时趋于稳定，又如金融问题中的养老保险也是利用差分方程来分析保险品种的实际投资价值。而差分方程模型是描述客观世界中随离散时间变量演化规律的有力建模工具。本文首先给出差分方程的定义以及求解过程并给出判断差分方程稳定性的判断方法，随后以同一环境下的羊群和草群的相互作用为模型分析其种群的数量变化过程，进而研究线性差分方程的稳定性，最后用一个实际模型来更好的说明差分方程的稳定性对解决实际问题有非常大的帮助。 关键字：差分方程；差分方程模型；平衡点；稳定性
差分方程模型的稳定性分析 Abstract Difference equation is also called recursive equation, it is to describe the relationship between the number of objective things of a kind of important mathematical model. And the use of the differential equation model of the solution can be found everywhere in life. Such as cobweb model in the free market economy is to use the difference equation analysis when the economic stability, and as the financial problem of pension insurance breed difference equation is used to analysis the actual investment value. This paper gives the judge the stability of difference equation to judge method, then in the same group of sheep and grass under the environment of interaction analysis for the model a process, the number of the population change, in turn, study the stability of the linear difference equation. In the end, one practical model to better explain the stability of difference equation. Key words:Difference equation;Difference equation model ; Balance point; Stability
地基稳定性分析评价内容 影响地基稳定性的因素，主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建（构）筑物特征等。一般情况下，需要对如下建（构）筑物进行地基稳定性评价：经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等。通常涉及到岩土工程方面主要的内容有： （1）岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质，地层结构。特别是有特殊性岩土，隐伏的破碎或断裂带，地下水渗流等特殊情况； （2）地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上，建（构）筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、地面沉降、地震液化、震陷、活动断裂、岸边河流冲刷等。 按照《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)规定，通常需要分析评价的内容总结如下： 1、地基承载力计算与验算 验算地基稳定性实质上就是验算地基极限承载能力是否满 足要求。应严格按照《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011) 5.2和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)8.2.6~8等条款执行。 2、变形验算
建筑物的地基变形计算值，不应大于建筑物地基允许变形值。在勘察阶段往往建筑物特征参数不明确，一味要求勘察报告中能有准确的结论也勉为其难，但在岩土工程勘察报告中应提供符合规范要求的岩土变形参数，供上部结构计算条件具备时按照(GB50007-2011)5.3、(JGJ72-2004)8.2.9~12和《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)有关条款计算。 3、基础埋置深度的确定 对高层建筑和高耸构筑物基础的埋置深度，应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。天然地基上的箱形或或筏形基础埋置深度不宜小于1/15H；桩箱或桩筏基础不宜小于1/18H，H为建筑物高度。 4、位于稳定土坡坡顶上的建筑 应根据建（构）筑物基础形式，按照(GB50007-2011)5. 4.1~2有关规定确定基础距坡顶边缘的距离和基础埋深。需要时，还应按照《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002) 5.1～3有关规定验算坡体的稳定性。验算方法对均质土可采用圆弧滑动条分法，发育软弱结构面、软弱夹层及层状膨胀岩土时，应按最不利的滑动面验算。当坡体中分布膨胀岩土时应考虑坡体含水量变化的影响；具有胀缩裂缝和地裂缝的膨胀土边坡，应进行沿裂缝滑动的验算。 5、受水平力作用的建（构）筑物 ①山区应防止平整场地时大挖大填引起滑坡； ②岸边工程应考虑冲刷、因建筑物兴建及堆载引起地基失稳。
目录 第一章编制依据2 第二章工程概况3 2.1总体概况3 2.2建筑设计概况3 2.3 结构设计概况4 2.4工程地质条件4 2.5场地地层构成：5 第三章施工准备6 3.1技术准备6 3.2材料准备6 3.3 主要机具6 3.4章项目部组织机构6 3.5 施工劳动力安排计划7 第四章施工要点7 4.1地基处理措施7 4.2施工部署：9 4.3施工方法：10 第五章雨期施工13 第六章质量标准、质量控制与检验标准及成品保护14 1、质量标准14 2、质量控制及检验标准14
3.成品保护15 第七章安全文明施工要求16 第一章编制依据 1)合同文件：建筑工程施工合同； 2)高中楼等三项（大兴区第一中学西校区新建工程项目）-高中楼工程勘察报 告； 3）设计施工图纸：高中楼等三项（大兴区第一中学西校区新建工程项目）-高中楼工结构图； 4）相关法津法规：建筑法、环境保护法等； 5）相关的施工规范与技术性文件； 6）高中楼等三项（大兴区第一中学西校区新建工程项目）-高中楼工施工组织设计 7) 《建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2013》 8）《房屋建设工程和市政基础设施工程实行见证取样和送检的规定》的通知京建质【2009】289号 9)《危险性较大的分布分项工程安全管理办法》京建施【2009】87号 10)《建筑工程资料管理规程》DB11/T695-2009 11)《建筑工程施工现场安全资料管理规程》DB11/383-2006 12）《工程测量规程》GB50026-2007 13）《建筑地基处理技术规程》JGJ79-2012 14)《建筑工程工程量清单计价规范》GB50500-2013 15）《建筑工程安全检查标准》JGJ59-2011 16）《建筑施工土石方工程安全技术规范》JGJ180-2009 17）《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 18）现行国家、北京市有关法律、法规、条例、规范、规程、标准、强制性条文和有关文件、通知等经审查的设计文件
建筑地基的稳定性分析和评价 一、地基稳定性 地基稳定性是指主要受力层的岩土体在外部荷载作用下沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度，避免由此地基产生过大的变形、侧向破坏、滑移造成地基破坏从而影响正常使用。按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3、14.1.4规定，岩土体的变形、强度和稳定应在定性分析的基础上进行定量分析。评价地基稳定性问题时按承载力极限状态计算，评价岩土体的变形时按正常使用极限状态的要求进行验算。 二、地基稳定性分析评价内容 影响地基稳定性的因素，主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建（构）筑物特征等。一般情况下，需要对经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等建（构）筑物进行地基稳定性评价。 通常情况下，涉及到主要的内容有：（1）岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质，地层结构。特别是有特殊性岩土，隐伏的破碎或断裂带，地下水渗流等特殊情况；（2）地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上，建（构）筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、地面沉降、地震液化、震陷、活动断裂、岸边河流冲刷等。按照《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版)、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定，对山东地区该问题常见的几种情况罗列如下：
1、地基承载力计算与验算 验算地基稳定性实质上就是验算地基极限承载能力是否满足要求。应严格按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 5.2和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)8.2.6~8等条款执行。 2、变形验算 建筑物的地基变形计算值，不应大于建筑物地基允许变形值。在勘察阶段往往建筑物特征参数不明确，一味要求勘察报告中能有准确的结论也勉为其难，但在岩土工程勘察报告中应提供符合规范要求的岩土变形参数，供上部结构计算条件具备时按照(GB 50007-2011) 5.3、(JGJ 72-2004) 8.2.9~12和《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)有关条款计算。 3、基础埋置深度的确定 对高层建筑和高耸构筑物基础的埋置深度，应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。天然地基上的箱形或或筏形基础埋置深度不宜小于1/15H；桩箱或桩筏基础不宜小于1/18H，H为建筑物高度。 4、位于稳定土坡坡顶上的建筑 应根据建（构）筑物基础形式，按照(GB 50007-2011) 5.4.1~2有关规定确定基础距坡顶边缘的距离和基础埋深。需要时，还应按照《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)5.1～3有关规定验算坡体的稳定性。验算方法对均质土可采用圆弧滑动条分法，发育软弱结构面、软弱夹层及层状膨胀岩土时，应按最不利的滑动面验算。当坡体中分布膨胀岩土时应考虑坡体含水量变化的影响；具有胀缩裂缝和地裂缝的膨胀土边坡，应进行沿裂缝滑动的验算。
《现代工程地质学》 读书报告 岩溶地区 地基处理及稳定性分析 姓名：罗国才 学号：15121158 班级：硕1508班 专业：地质资源与地质工程 指导老师：王连俊教授
岩溶地区地基处理及稳定性分析 岩溶地区的地质构成常常会引起地基的不均与沉降、承载力不足以及地基的塌陷或滑动等严重破坏。而随着经济的发展，越来越多的建筑工程在岩溶地区展开，岩溶地基就成为了工程建设过程中最为突出、亟待解决的重要问题。 一、岩溶地区存在的工程地质问题 岩溶地区就是我们常说的喀斯特地貌，是硫酸盐岩、碳酸盐岩等可溶性的岩石在水的腐蚀和崩塌的作用下，产生的各种地质形态、作用和现象的统称。在这样的地区进行工程建设，建筑物的基础很容易遇到土洞、溶洞等不良的地质问题。这些天然的土洞和溶洞都是由能够溶于水的石灰岩组成的，由于石灰岩长期受到水的冲刷和溶蚀，石灰岩的结构出现变化，日积月累就会形成土洞和溶洞。这些天然的土洞和溶洞不管是大小还是分布都会造成工程建筑在设计和施工方面的重大影响。 在岩溶地区进行工程建筑，地基处理是工程施工中的难点，更是重点。以下是岩溶地区可能出现的工程地质问题。 （1）地基不稳及塌陷问题 由于地表的岩溶作用，石灰岩的表层会有溶沟发育，在这些发育的溶沟之间常常会残留尖棱状或者锥状的石芽，导致石灰岩地基出现高低不平的现象，从而形成石芽地基。此外，石芽间的溶沟会被土填充，所以具有较低的强度和较高的压缩性，容易引起建筑地基的不均匀沉降，从而无法保证建筑的稳定性。土洞地基和溶洞地基也容易在建筑物的荷重作用下产生塌陷，给建筑物造成严重的安全隐患。 （2）突水和渗漏问题 在岩溶地区，由于岩体中存在的缝隙、溶洞和管道，导致在地基基坑开挖或隧道开挖时，如果有承压水，那么很容易引起地下突水，从而导致地基基坑的排水困难，严重的还会把地基淹没。 影响岩溶地基稳定性的自身因素有：溶洞顶板的厚度和跨度，洞体完整程度和充填情况，岩体强度和产状分布，岩溶裂隙发育和。外部因素有：荷载大小和作用时间长度等。 二、岩溶地区的地基处理 岩溶地基变形破坏主要形式有地基承载力不足、不均匀沉降、地基滑动、地表坍塌等。
7-2-3桩基施工机械设备的选用 7-2-3-1桩锤的选用 桩锤有落锤、汽锤、柴油锤、振动锤等，其使用条件和适用范围可参考表 7-45。桩锤目前多采用柴油锤，锤重可根据工程地质条件、桩的类型、结构、密集程度及现场施工条件参照表7-46选用。 桩锤适用范围参考表表7-45
锤重选择表表7-46 1 2 ?本表适用于20~60m长预制钢筋混凝土桩及40~60m长钢管桩，且桩尖进入硬土层有一定深度。 7-2-3-2常用桩锤的技术性能 1 .柴油锤 柴油锤又分导杆式和筒式两类，其中以筒式柴油锤使用较多，它是一种气缸固定活塞上下往复运动冲击的柴油锤，其特点是柴油在喷射时不雾化，只有被活 塞冲击才雾化，其结构合理，有较大的锤击能力，工作效率高，还能打斜桩。国产常用导杆式和筒式柴油锤的技术性能见表7-47和表7-48。此外我国还从国外
引进一批筒式柴油锤，以日本和德国生产的为主，如表7-49和表7-50所示 导杆式柴油锤的技术性能表7-47 筒式柴油锤的技术性能表7-48 国外筒式柴油锤的技术性能表7-49
注：1表中，日本神户制钢所型号系列中带 A 者，石川岛建机型号系列中带 C 者均为减烟 型柴油锤。 2 ?神户制钢所型号系列中的 KB 型表示斜打型桩锤。 3. 德尔马克公司生产的如 D25-32/33型，在打45°斜桩时，桩锤长度要加长 1m ,其 总重量也相应增加。 4. 表中带C 字母的表示减烟型柴油锤，带 B 字母的表示斜打 型柴油锤；带 *的表示水 上型，其余均为陆上型。 生产厂 德国德尔马克公司 日本神户制钢所
日本三菱重工业株式会社筒式柴油锤的技术性能表7-50
第八讲 稳定性模型 虽然动态过程的变化规律一般要用微分方程建立的动态模型来描述，但是对于某些实际问题，建模的主要目的并不是要寻求动态过程每个瞬时的性态，而是研究某种意义下稳定状态的特征，特别是当时间充分长以后动态过程的变化趋势。譬如在什么情况下描述过程的变量会越来越接近某些确定的数值，在什么情况下又会越来越远离这些数值而导致过程不稳定。为了分析这种稳定与不稳定的规律常常不需要求解微分方程，而可以利用微分方程稳定性理论，直接研究平衡状态的稳定性就行了。 引言：微分方程稳定性理论简介 定义1 称一个常微分方程（组）是自治的，如果方程（组） ? ???? ?????==),(),(),(1t x f t x f t x F dt dx N M （1） F 中的，即在)(),(x F t x F =中不含时间变量。 t 事实上，如果增补一个方程，一个非自治系统可以转化自治系统，就是说，如果定义 ， ??????=t x y ?? ????=1),()(t x F y G 且引入另一个变量，则方程（1）与下述方程 s )(y G ds dy = 是等价的。这就是说自治系统的概念是相对的。下面仅考虑自治系统，这样的系统也称为动力系统。 定义2 系统 )(x F dt dx = （2） n R 2=n 的相空间是以为坐标的空间),,(1n x x L ，特别，当时，称相空间为相平面。 空间n R 中的点集 },,1,)2()(|),,{(1n i t x x x x i i n L L ==满足 称为系统（2）的轨线，所有轨线在相空间中的分布图称为相图。 定义3 相空间中满足的点称为系统（2）的奇点（或平衡点）。 0)(0=x F 0x 奇点可以是孤立的，也可以是连续的点集。例如，系统 ???????+=+=dy cx dt t dy by ax dt t dx )() ( （3） 当时，有一个连续的奇点的集合。当0=?bc ad 0≠?bc ad 时，是这个系统的 唯一的奇点。下面仅考虑孤立奇点。为了知道何时有孤立奇点，给出下述定理： )0,0(
建筑地基的稳定性分析和评价 《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版) 4.1.11第3款规定应“分析和评价地基的稳定性……”，由于该部分内容在规范中较分散，各位同行在岩土工程勘察报告编写时，往往感到无从下笔，现归纳如下，供参考，不当之处望不吝赐教。 一、地基稳定性 地基稳定性是指主要受力层的岩土体在外部荷载作用下沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度，避免由此地基产生过大的变形、侧向破坏、滑移造成地基破坏从而影响正常使用。按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3、14.1.4规定，岩土体的变形、强度和稳定应在定性分析的基础上进行定量分析。评价地基稳定性问题时按承载力极限状态计算，评价岩土体的变形时按正常使用极限状态的要求进行验算。 二、地基稳定性分析评价内容 影响地基稳定性的因素，主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建（构）筑物特征等。一般情况下，需要对经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等建（构）筑物进行地基稳定性评价。 通常情况下，涉及到主要的内容有：（1）岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质，地层结构。特别是有特殊性岩土，隐伏的破碎或断裂带，地下水渗流等特殊情况；（2）地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上，建（构）筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、地面沉降、地震液化、震陷、活动断裂、岸边河流冲刷等。按照《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版)、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定，对山东地区该问题常见的几种情况罗列如下： 1、地基承载力计算与验算 验算地基稳定性实质上就是验算地基极限承载能力是否满足要求。应严格按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 5.2和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)8.2.6~8等条款执行。 2、变形验算 建筑物的地基变形计算值，不应大于建筑物地基允许变形值。在勘察阶段往往建筑物特征参数不明确，一味要求勘察报告中能有准确的结论也勉为其难，但在岩土工程勘察报告中应提供符合规范要求的岩土变形参数，供上部结构计算条件具备时按照(GB 50007-2011) 5.3、(JGJ 72-2004) 8.2.9~12和《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)有关条款计算。 3、基础埋置深度的确定 对高层建筑和高耸构筑物基础的埋置深度，应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。天然地基上的箱形或或筏形基础埋置深度不宜小于1/ H；桩箱或桩筏基础不宜小于1/18H，H为建筑物高度。 15 4、位于稳定土坡坡顶上的建筑 应根据建（构）筑物基础形式，按照(GB 50007-2011) 5.4.1~2有关规定确定基础距坡顶边缘的距离和基础埋深。需要时，还应按照《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)5.1～3有关规定验算坡体的稳定性。验算方法对均质土可采用圆弧滑动条分法，发育软弱结构面、软弱夹层及层状膨胀岩土时，应按最不利的滑动面验算。当坡体中分布膨胀岩土时应考虑坡体含水量变化的影响；具有胀缩裂缝和地裂缝的膨胀土边坡，应进行沿裂缝滑动的验算。 5、受水平力作用的建（构）筑物 ①山区应防止平整场地时大挖大填引起滑坡； ②岸边工程应考虑冲刷、因建筑物兴建及堆载引起地基失稳。 6、土岩组合地基 该类地基下卧基岩面为单向倾斜时，应描述岩面坡度、基底下的土层厚度、岩土界面上是否存在软弱层（如泥化带）。
基于Simulink的车辆两自由度操纵稳定性模型汽车操纵稳定性是汽车高速安全行驶的生命线，是汽车主动安全性的重要因素之一；汽车操纵稳定性一直汽车整车性能研究领域的重要课题。本文采用MATLAB仿真建立了汽车二自由度动力学模型，通过仿真分析了不同车速、不同质量和不同侧偏刚度对汽车操纵稳定性的影响。研究表明，降低汽车行驶速度，增加前后轮侧偏刚度和减小汽车质量可以减小质心侧偏角，使固有圆频率增加降低行驶车速还可以使阻尼比增加，超调量及稳定时间减少。 车辆操纵稳定性评价主要有客观评价和主观评价俩种方法。客观评价是通过标准实验得到汽车状态量，再计算汽车操纵稳定性的评价指标，这可通过实车实验和模拟仿真完成，在车辆开发初期可通过车辆动力仿真进行车辆操纵稳定性研究。 1．二自由度汽车模型 为了便于掌握操纵稳定性的基本特性，对汽车简化为线性二自 由度的汽车模型，忽略转向系统的 影响，直接一前轮转角作为输入； 忽略悬架的作用，认为汽车车厢只 作用于地面的平面运动。
2．运动学分析 分析时，令车辆坐标系原点与汽车质心重合。首先确定汽车质心的（绝对）加速度在车辆坐标系中的分量。 确定汽车质心的（绝对）加速度在车辆坐标系的分量 和 。Ox 与Oy 为车辆坐标系的纵轴与横轴。质心速度 1与t 时刻在Ox 轴上的分量为u ，在Oy 轴上的分量为v 。 2.1 沿Ox 轴速度分量的变化为： 由于汽车转向行驶时伴有平移和转动，在t+△t 时刻，车辆坐标系中质心速度的大小与方向均发生变化，而车辆坐标系中的纵轴和横轴亦发生变化，所以沿x 轴速度分量变化为： ()cos ()sin cos cos sin sin u u u v v u u u v v θθ θθθθ +??--+??=?+??---??
7地基处理与桩基工程 7-1 地基处理 7-1-1换填地基 灰土地基是将基础底面下要求范围内的软弱土层挖去，用一定比例的石灰与土，在最优含水量情况下，充分拌合，分层回填夯实或压实而成。灰土地基具有一定的强度、水稳性和抗渗性，施工工艺简单，费用较低，是一种应用广泛、经济、实用的地基加固方法。适于加固深1~4m厚的软弱土、湿陷性黄土、杂填土等，还可用作结构的辅助防渗层。 1?材料要求 (1)土料 采用就地挖出的粘性土及塑性指数大于4的粉土，土内有机质含量不得超过5%。 土料应过筛，其颗粒不应大于15mm。 (2)石灰 应用III级以上新鲜的块灰，含氧化钙、氧化镁愈高愈好，使用前1~2d消解并过筛，其颗粒不得大于5mm，且不应夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质，也不得含有过多的水分。 2?施工工艺方法要点 (1)对基槽(坑)应先验槽，消除松土，并打两遍底夯，要求平整干净。如有积水、淤泥应晾干；局部有软弱土层或孔洞，应及时挖除后用灰土分层回填夯实。 （2）灰土配合比应符合设计规定，一般用3: 7或2: 8 （石灰：土，体积
比）。多用人工翻拌，不少于3遍，使达到均匀，颜色一致，并适当控制含水量，现场以手握成团，两指轻捏即散为宜，一般最优含水量为14%~18% ;如含水分 过多或过少时，应稍晾干或洒水湿润，如有球闭应打碎，要求随拌随用。 （3）铺灰应分段分层夯筑，每层虚铺厚度可参见表7-1,夯实机具可根据工程大小和现场机具条件用人力或机械夯打或碾压，遍数按设计要求的干密度由试夯（或碾压）确定，一般不少于4遍。 灰土最大虚铺厚度表7-1 （4）灰土分段施工时，不得在墙角、柱基及承重窗间墙下接缝，上下两层 的接缝距离不得小于500mm,接缝处应夯压密实，并作成直槎。当灰土地基高度不同时，应做成阶梯形，每阶宽不少于500mm；对作辅助防渗层的灰土，应将地下水位以下结构包围，并处理好接缝，同时注意接缝质量，每层虚土从留缝处往前延伸 500mm，夯实时应夯过接缝300mm以上；接缝时，用铁锹在留缝处垂直切齐，再铺下段夯实。 （5）灰土应当日铺填夯压，入槽（坑）灰土不得隔日夯打。夯实后的灰土 30d内不得受水浸泡，并及时进行基础施工与基坑回填，或在灰土表面作临时性覆盖，避免日晒雨淋。雨季施工时，应采取适当防雨、排水措施，以保证灰土在基槽（坑）内无积水的状态下进行。刚打完的灰土，如突然遇雨，应将松软灰土除去，并补填夯实；稍受湿的灰土可在晾干后补夯。 （6）冬期施工，必须在基层不冻的状态下进行，土料应覆盖保温，冻土及夹有冻块的土料不得使用；已熟化的石灰应在次日用完，以充分利用石灰熟化时的热量，当日拌合灰土应当日铺填夯完，表面应用塑料面及草袋覆盖保温，以防灰土垫层早期受冻降低强度。 3?质量控制 （1）施工前应检查原材料，如灰土的土料、石灰以及配合比、灰土拌匀程 度。
复合地基提高地基稳定性的研究 摘要 近年来，随着我国经济建设的持续发展，现代工业、城市布局、交通以及高层重型建筑物的发展，大型地下空间的开发以及大跨度新兴轻钢结构的出现都对地基和基础工程提出了更高的要求，其工程所处地基处理的优劣，关系到整个工程的质量，合理的软弱地基处理、上部结构设计，可以减轻和消除软弱地基对上部建筑物的不利影响。对于地层上部普遍为第四纪全新世沉积物或人工填土，岩性主要为流塑状态淤泥或淤泥质土和松散至稍密砂土，厚度大，工程力学性质差，地基承载力低的沿海地区，在建筑工程施工交付使用过程中要满足天然地基承载力的工程需要，必须进行地基处理。复合地基以其桩土跟褥垫层作用具有提高地基承载力，减少地基沉降量及沉降差，提高地基抗震液化能力，是现代快速加固软弱地基的一种有效方法。复合地基技术以其工艺简单、施工方便、造价低廉等优势，在工程建筑的地基处理中得到了广泛应用。 关键词：软弱地基，复合地基，地基处理，褥垫层
目录 1绪论 (1) 1.1研究背景及意义 (1) 1.2国内外研究现状 (1) 2复合地基提高地基稳定性概述 (2) 2.1复合地基定义与原理 (2) 2.1.1定义与原理 (2) 2.1.2 复合地基的特点与应用场合 (2) 2.2复合地基施工工艺解析 (3) 2.2.1施工工艺原理 (3) 2.2.2工艺流程及操作要点 (3) 2.3质量控制 (4) 3现阶段复合地基施工过程中存在的主要问题 (5) 3.1复合地基的破坏形态 (5) 3.2质量通病 (5) 4针对施工现状对于复合地基施工提出解决措施 (6) 4.1技术措施 (6) 4.1.1复合地基质量检测 (6) 4.1.2技术交底 (6) 4.2安全措施 (6) 5以青钢搬迁项目做复合地基提高地基稳定性的研究 (7) 5.1概况 (7) 5.2工程量及技术要求 (7) 5.3工程地质 (8) 5.4水文地质 (10) 5.5各分项施工方案 (11) 5.5.1振动沉管桩施工方案 (11) 5.5.2双管旋喷桩施工方案 (12) 5.5.3 褥垫层施工方案 (15) 结论 (16)
课程辅导 >>> 第六章、天然地基承载力 第六章天然地基承载力 一、内容简介 地基承受荷载的能力称为地基承载力。本章中首先将介绍地基临塑压力、地基极限承载力的理论计算方法，然后介绍《铁路桥涵地基和基础设计规范》及《建筑地基基础设计规范》中计算地基承载力的经验公式。 二、基本内容和要求 1 ．基本内容 （ 1 ）地基承载力； （ 2 ）浅基础地基的破坏形态； （ 3 ）浅基础地基的临塑压力及塑性区的确定； （ 4 ）浅基础地基极限承载力荷载的近似解（ Prandtl — Vesic 计算方法）； （５）按规范确定地基承载力； （６）原位试验确定地基承载力。 2 ．基本要求 ★ 概念及基本原理 【掌握】地基承载力；临塑荷载（压力）；极限荷载；极限承载力；容许承载力；基本容许承载力；地基承载力特征值、修正后的地基承载力特征值 【理解】整体剪切破坏；局部剪切破坏；冲切破坏； Prandtl — Vesic 公式的计算模型； ★ 计算理论及计算方法 【掌握】用 Prandtl — Vesic 公式计算地基极限承载力；按《铁路桥梁涵洞设计规范》及《地基基础设计规范》计算地基极限承载力 【理解】临塑压力及塑性区最大深度的推导及计算 ★ 试验 【理解】荷载试验确定地基承载力；旁压试验确定承载力
三、重点内容介绍 1 ．地基承载力的基本概念 地基承载力：地基承受荷载的能力。 极限承载力：地基破坏时所对应的基底压力。 容许承载力：保证地基不发生破坏（不产生过大沉降）留有一定安全储备时所允许的最大基底压力。确定地基容许承载力的方法大致可归纳如下： （ 1 ）按控制地基中塑性区开展深度的方法。 （ 2 ）按理论公式推求地基的极限荷载p k 再除以安全系数的方法。 （ 3 ）按规范提供的经验公式确定地基的容许承载力。 （ 4 ）按原位测试的方法确定地基的容许承载力。 2 ．地基的破坏形态 如图 6-1 所示，地基破坏有以下三种形式： 图 6-1 地基破坏形式 （ 1 ）整体剪切破坏
地基稳定性分析
建筑地基的稳定性分析和评价 《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版) 4.1.11第3款规定应“分析和评价地基的稳定性……”，由于该部分内容在规范中较分散，各位同行在岩土工程勘察报告编写时，往往感到无从下笔，现归纳如下，供参考，不当之处望不吝赐教。 一、地基稳定性 地基稳定性是指主要受力层的岩土体在外部荷载作用下沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度，避免由此地基产生过大的变形、侧向破坏、滑移造成地基破坏从而影响正常使用。按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3、14.1.4规定，岩土体的变形、强度和稳定应在定性分析的基础上进行定量分析。评价地基稳定性问题时按承载力极限状态计算，评价岩土体的变形时按正常使用极限状态的要求进行验算。 二、地基稳定性分析评价内容 影响地基稳定性的因素，主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建（构）筑物特征等。一般情况下，需要对经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等建（构）筑物进行地基稳定性评价。 通常情况下，涉及到主要的内容有：（1）岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质，地层结构。特别是有特殊性岩土，隐伏的破碎或断裂带，地下水渗流等特殊情况；（2）地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上，建（构）筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、地面沉降、地震液化、震陷、活动断裂、岸边河流冲刷等。按照《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版)、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定，对山东地区该问题常见的几种情况罗列如下： 1、地基承载力计算与验算 验算地基稳定性实质上就是验算地基极限承载能力是否满足要求。应严格按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 5.2和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)8.2.6~8等条款执行。 2、变形验算 建筑物的地基变形计算值，不应大于建筑物地基允许变形值。在勘察阶段往往建筑物特征参数不明确，一味要求勘察报告中能有准确的结论也勉为其难，但在岩土工程勘察报告中应提供符合规范要求的岩土变
《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版) 4.1.11第3款规定应“分析和评价地基的稳定性……”，由于该部分内容在规范中较分散，各位同行在岩土工程勘察报告编写时，往往感到无从下笔，现归纳如下，供参考，不当之处望不吝赐教。 一、地基稳定性 地基稳定性，一说是地基在外部荷载(包括基础重量在内的建筑物所有的荷载)作用下抵抗剪切破坏的稳定安全程度；二说是各类工程在施工和使用过程中，地基承受荷载的稳定程度；还有表达为与地基岩土体在承受建筑荷载条件下的沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度。因此，地基稳定性是一个很模糊的概念，其分析和评价可以包含在场地稳定性分析和评价和地基分析和评价之中。 总之，稳定性评价的目的是为了避免由于建（构）筑物的兴建可能引起地基产生过大的变形、侧向破坏、滑移造成地基破坏从而影响正常使用。按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3、14.1.4规定，岩土体的稳定应在定性分析的基础上进行定量分析。评价地基稳定性问题时按承载力极限状态计算，评价岩土体的变形时按正常使用极限状态的要求进行验算。 二、地基稳定性分析评价内容 影响地基稳定性的因素，主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建（构）筑物特征等。一般情况下，需要对如下建（构）筑物进行地基稳定性评价：经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等。 通常涉及到岩土工程方面主要的内容有：（1）岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质，地层结构。特别是有特殊性岩土，隐伏的破碎或断裂带，地下水渗流等特殊情况；（2）地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上，建（构）筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、地面沉降、地震液化、震陷、活动断裂、岸边河流冲刷等。按照《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版)、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定，根据济南地区这一问题，通常需要分析评价的内容总结如下：1、地基承载力计算与验算 验算地基稳定性实质上就是验算地基极限承载能力是否满足要求。应严格按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 5.2和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)8.2.6~8等条款执行。 2、变形验算 建筑物的地基变形计算值，不应大于建筑物地基允许变形值。在勘察阶段往往建筑物特征参数不明确，一味要求勘察报告中能有准确的结论也勉为其难，但在岩土工程勘察报告中应提供符合规范要求的岩土变形参数，供上部结构计算条件具备时按照(GB 50007-2011) 5.3、(JGJ 72-2004) 8.2.9~12和《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)有关条款计算。 3、基础埋置深度的确定 对高层建筑和高耸构筑物基础的埋置深度，应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。天然地基上的箱形或或筏形基础埋置深度不宜小于1/15H；桩箱或桩筏基础不宜小于1/18H，H为建筑物高度。 4、位于稳定土坡坡顶上的建筑 应根据建（构）筑物基础形式，按照(GB 50007-2011) 5.4.1~2有关规定确定基础距坡顶边缘的距离和基础埋深。需要时，还应按照《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)5.1～3有关规定验算坡体的稳定性。验算方法对均质土可采用圆弧滑动条分法，发育软弱结构面、软弱夹层及层状膨胀岩土时，应按最不利的滑动面验算。当坡体中分布膨胀岩土时应考虑坡体含水量变化的影响；具有胀缩裂缝和地裂缝的膨胀土边坡，应进行沿裂缝滑动的验算。 5、受水平力作用的建（构）筑物