[分享]地基承载力理论研究发展简史

发表于2019-01-29     849人浏览     1人跟帖     总热度:134  

【摘要】阐述地基承载力基本理论研究发展历程。

地基承载力的研究可以追溯到很久以前。中国古建筑闻名于世,很多古建筑历经千年岿然不动,地基安全稳定,究其原因,发现多数古建筑采用大底盘基础,基底压力大致在80kPa左右。这说明古人在工程建设中对地基承载力有了一定的认识。

古人对地基承载力的研究毕竟是一种经验认识和经验积累。真正对地基承载力进行理论研究,是到了19世纪才开始的。

地基承载力理论研究发展简史_1

据报道,最早对地基承载力进行研究的是Pauker(鲍克)。1850年,Pauker根据Coulomb(库仑)土压力理论(1776)建立了世界上第一个地基承载力方程式,该方程适用于无粘性土。

1857年,Rankine W.J.M.(朗肯)假定地基为理想刚塑体,不考虑地基土的重量,经推导得出了不考虑地基重量影响的地基极限承载力公式。Rankine承载力公式和Pauker承载力公式很相似。

1915年,Bell考虑土楔体两侧的力平衡,对Pauker- Rankine承载力公式进行了修正,使之适用于粘性土。

1920年,Prandtl L.(普朗特尔)根据塑性理论,导出了刚性基础压入无重量土的极限承载力公式。Prandtl承载力公式是后来各个学者研究极限承载力的基础。

1924年,Reissner H.(瑞斯诺)对Prandtl极限承载力公式进行了改进。在1940年代以前,世界各国学者提出的地基承载力公式,都是假定土是无重量的。为了弥补这一缺陷,20世纪40年代Terzaghi K.(太沙基)根据Prandtl原理,首次提出了考虑土重量的地基极限承载力公式。

在这个时期,在世界另一地域,20 世纪 20 年代, 前苏联学者普兹列夫斯基假定地基附加应力服从 Boussinesq 解, 屈服方程服从摩尔-库伦方程,并认为土的侧压力系数为 1.0。经推导得出了地基临塑荷载 pcr 和临界荷载 p1/4。

1950年代,Meyerhof G.G.(迈耶霍夫)提出了考虑基底以上两侧土体抗剪强度影响的地基极限承载力公式。

1960年代,Hansen J.B.(汉森)提出了中心倾斜荷载并考虑其它一些影响因素的极限承载力公式。

1970年代,Vesic A.S.(魏锡克)引入修正系数和考虑压缩性影响,把整体剪切破坏条件下地基极限承载力公式推广到局部或冲剪破坏时的极限承载力计算。

2000年,中国沈珠江院士提出了地基极限承载力新公式。

2006年,中国王长科等人提出了地基第一拐点承载力理论计算公式。计算结果和普兹列夫斯基 p1/4 相当,同样比太沙基地基极限承载力小很多。将载荷板试验条件下的地基第一拐点承载力计算值和载荷试验实测地基承载力特征值相比,就对比资料看,二者基本接近。

回首地基承载力研究史,在多数欧美学者瞄准极限承载力的同时,Vesic A.S.(魏锡克)曾经提到了第一拐点承载力 qcr(1)和极限承载力 qcr(2)的概念。但后来研究重点一直是极限承载力,qcr(1)未见给与进一步研究。2006年,中国王长科等人提出的地基第一拐点承载力理论计算公式,在概念上相当于Vesic A.S.(魏锡克)早期提出的第一拐点承载力 qcr(1)。

综上,地基承载力理论研究的历史,就是围绕地基极限承载力理论计算和地基容许承载力计算,两个方向展开的。地基承载力基本理论研究成果汇总如下:

1850年,Pauker地基极限承载力方程式。

1857年,Rankine W.J.M.(朗肯)地基极限承载力公式。

1915年,Bell(贝尔)地基极限承载力公式。

1920年,Prandtl L.(普朗特尔)地基极限承载力公式。

1924年,Reissner H.(瑞斯诺)地基极限承载力公式。

20 世纪 20 年代, 普兹列夫斯基地基临塑荷载 pcr 和临界荷载 p1/4。

20世纪40年代,Terzaghi K.(太沙基)地基极限承载力公式。

1950年代,Meyerhof G.G.(迈耶霍夫)地基极限承载力公式。

1960年代,Hansen J.B.(汉森)地基极限承载力公式。

1970年代,Vesic A.S.(魏锡克)地基极限承载力公式。

2000年,沈珠江地基极限承载力公式。

2006年,王长科地基第一拐点承载力公式。

前述以太沙基(Terzaghi)为代表的地基极限承载力公式在欧美国家和我国相关行业地基规范中广泛使用。普兹列夫斯基提出的 p1/4 公式经合理修正后被列入国家标准《GB50007建筑地基基础设计规范》 。这些成果在工程实践中都发挥着重要作用。


来源于: 岩土工程学习与探索

扫码加入筑龙学社  ·  岩土工程微信群 为您优选精品资料,扫码免费领取
分享至

分享到微信朋友圈 ×

打开微信"扫一扫",扫描上方二维码
请点击右上角按钮 ,选择 

 发表于2019-01-29   |  只看该作者      

2

地基承载力理论研究发展简史

rhhmiao

中国  | 岩土工程

7 关注

999+ 粉丝

833 发帖

10 荣誉分

该博主未添加简介

猜你爱看

添加简介及二维码

简介

还可输入70字

二维码(建议尺寸80*80)

发站内信息

还可输入140字
恭喜您已成功认证筑龙E会员 点击“下载附件”即可
分享
入群
扫码入群
马上领取免费资料包
2/20