柔性基础板与土壤接触应力的分布形式及其在基础板设计工程中的应用

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
51568046
项目类别：
地区科学基金项目
资助金额：
40.0万
负责人：
兰志文
依托单位：
南昌大学
学科分类：
E0807.岩土与基础工程
结题年份：
2019
批准年份：
2015
项目状态：
已结题
起止时间：
2016-01-01 至2019-12-31

项目参与者：
吴萍；李爱民；谢立新；熊拥军；程华虎；张雷；陈旭阳；何盼盼；赵腾飞；
关键词：
薄膜压力测试柔性基础接触应力非线性分布

项目摘要

The transmission tower foundation plate for the aspect ratio is less than 2.5 of the rigid plate, we often meet the problem of soft foundation bearing capacity is poor, the foundation plate size requirements, if the rigid plate will result in a large amount of concrete foundation. This project will study in soft soil foundation with aspect ratio greater than 2.5 flexible foundation plate, reduce the amount of concrete foundation. Our preliminary experimental study found that rigid or lexible foundation plate contact stress distribution is obviously different, the difference will greatly influence the stress and strength design.（1）A simple form, less parameters, and can correctly reflect the base plate and soil contact stress distribution function expression.（2）Due to the finite element calculation program are not real real contact base plate and soil stress, through the test data of film pressure, to study the effects of different soil properties and aspect ratio on the contact stress distribution function of the parameters. （3）The bending control equations of the plate, according to the foundation plate quadrilateral bending moment and shearing force is zero boundary conditions, calculation formula of the contact stress under flexible foundation plate deflection, bending moment, stress and finite element numerical verification is derived. The results of this study will provide the theoretical basis for the application of flexible base plate on transmission in engineering design.

目前输电铁塔基础板为宽高比小于2.5的刚性板，但在江河湖网地区，常会遇到承载力差的软地基，其基础板尺寸要求大，若采用刚性板将导致基础混凝土用量大。本申请项目将研究在软地基中采用宽高比大于2.5柔性基础板，实现基础混凝土用量的降低。我们的初步实验研究发现刚性、柔性基础板的接触应力分布明显不同，这种不同将极大影响其应力和强度计算。本申请项目将研究：（1）建立形式简单、待定参数少、又能正确地反映基础板与土壤接触应力分布函数表达式；（2）由于有限元计算程序无法真实给出基础板与土壤的真实接触应力，将通过薄膜压力测试试验数据，研究不同性质土壤和宽高比对接触应力分布函数中待定参数的影响；（3）利用板的弯曲控制方程，根据基础板四边弯矩和剪切力为零的边界条件，推导出在该接触应力下柔性基础板的挠度、弯矩、应力计算表达式并进行有限元数值验证。本项目研究成果可望为柔性基础板在输电工程中的应用提供理论基础。

结项摘要

在江河湖网地区输电铁塔基础板尺寸要求大，若采用刚性板将导致基础混凝土用量大，实验研究发现刚性、柔性基础板的接触应力分布明显不同，这种不同将极大影响其应力和强度计算。本项目研究工作建立了形式简单、待定参数少、又能正确地反映基础板与土壤接触应力分布函数表达式；通过薄膜压力测试试验数据，研究不同性质土壤和宽高比对接触应力分布函数中待定参数的影响；利用板的弯曲控制方程，根据基础板四边弯矩和剪切力为零的边界条件，推导出在该接触应力下柔性基础板的挠度、弯矩、应力计算表达式并进行有限元数值验证。研究结果表明：在软地基中可突破现行规范中基础板宽高比小于2.5的限制，采用宽高比达2.5以上的柔性基础板，实现基础混凝土用量的降低。