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临坡地基在工程建设中已广泛出现,不同于水平地基,临坡地基的承载能力受边坡的影响显著,在工程上必须保证其安全性。目前,地基承载力理论计算多采用极限平衡法、滑移线法、极限分析法、有限元法,虽然方法众多,但在临坡地基承载力领域研究成果却相对匮乏,尤其在考虑非均质与各向异性、地震力时,现行规范中也未给出明确的解答。因此,本课题围绕非均质与各向异性、地震力作用下临坡地基承载力进行分析研究就有实际意义。 运用极限分析上限法,采用单侧临坡破坏模式进行临坡地基承载力研究,得到极限承载力与承载力系数图表,主要研究内容如下: (1)探讨了破坏模式的基本假设,依据极限分析法与滑移线法提出更为合理的边界条件,建立破坏模式的机动许可速度场,推导出临坡地基承载力、承载力系数计算公式,并将机构推广到水平基础地基问题的求解中。 (2)分析了非均质与各向异性对地基承载能力的作用机理,在内能耗散计算过程中导入对应参数,得到承载力系数解答。通过Matlab程序,优化得到承载力最小上限解答。经对比分析,验证了本文机构、计算方法、程序的合理性及正确性,并探讨了非均质与各向异性对临坡地基承载力的影响趋势。 (3)运用拟静力法分析了临坡地基在地震作用下承载力的变化情况。在外力功率计算中导入了水平地震力系数、竖向地震力系数,得到相应承载力及承载力系数计算公式。经程序优化,得到了地震作用下极限承载力、承载力系数结果,并与已有文献进行对比验证。 (4)综合分析了非均质与各向异性、地震力作用,得到了极限承载力的计算图表,分析了不同参数条件下的变化规律。