土力学新论：一例分析实例

现有的地基极限承载力公式，如朗肯、太沙基、迈耶霍夫等极限承载力公式，大都是基于Tresca准则或莫尔-库仑准则推导而得，但Tresca准则和莫尔-库仑准则并没有考虑中间主应力的影响。实验证明，中间主应力对土体的屈服和破坏有影响。由莫尔-库仑或Tresca强度准则推导的地基极限承载力公式并不能完全反映地基实际情况，且所得的结果偏于保守，不能充分发挥土体的强度潜能。为了寻求适用于更广泛的各种材料的条形基础极限承载力，现采用统一强度理论对条形基础地基进行极限承载力分析（实例由范文教授和周小平教授提供）。

条形基础地基参数同12.4小节，假设基底完全粗糙，得出地基极限承载力随着中间主应力系数b的增大而显著增加，它们之间的关系如图17.14所示。

图17.14　新土力学公式的地基极限承载力（基底完全粗糙）

假设基底完全光滑，地基极限承载力随着中间主应力系数b的增大而增加的关系如图17.15所示。(www.xing528.com)

从上述例子可以看到，基于莫尔-库仑强度理论的地基极限承载力公式没有考虑中间主应力的影响，因而与实际结果有误差。利用统一强度理论建立的地基极限承载力系列化的统一解可以合理地得出不同材料的相应解，并且能充分发挥材料自身的承载能力，对实际工程具有重要意义。通过算例可以知道，地基极限承载力随着中间主应力系数b的增大而显著增加，说明中间主应力对地基极限承载力有明显影响。

图17.15　新土力学公式的地基极限承载力（基底完全光滑）

最近几年来，统一强度理论在土力学基本问题的研究中得到了新的应用，在地基承载力、土压力理论和土坡稳定分析的研究方面都得到了新的结果。这些结果有一些共同的特点：①新的结果不是单一的解，而是一系列结果，并将太沙基土力学的公式作为一个特例包含其中，因而适用于更多的材料；②新土力学的结果可以为不同的研究者重复得出，说明结果的可靠性；③新的结果往往为不同的研究者在不同的地方同时或几乎同时得出，说明新土力学的思想已经开始趋向成熟。