复合加载下6自由度圆形基础的极限承载力

张其一，张 颖，王 琦

(1.中国海洋大学工程学院，山东 青岛 266100;2.山东省海洋工程重点试验室，山东 青岛 266100)

水利、港口、海洋工程以及工业与民用建筑物除了受到自身长期的竖向荷载作用外，往往还会遭受到波浪、水流、暴风等引起的瞬时或循环的水平荷载和力矩荷载的作用.这些荷载通过基础传到地基上，导致地基土体同时受到竖向荷载、水平荷载和力矩荷载的共同作用，地基的这种受力模式称为复合加载模式［1－2］.复合加载模式下地基土体的失效机理目前尚不十分明确，国内外学者主要采用土体破坏包络面的方法求解复合加载模式下地基的极限承载能力［3－4］.所谓地基破坏包络面是指在水平荷载、竖向荷载以及力矩荷载的共同作用下，地基土体达到整体平衡时，荷载分量在荷载空间中形成的一个外凸曲面.在V－H，V－M，H－M两维荷载空间以及V－H－M三维荷载空间中，国内外学者M.F.Bransby［5］，B.Ukritchon［6］，H.A.Taiebat［7］，S.Gourvenec［8］以及栾茂田［9］等人对其进行了大量的数值研究，给出了大量的经验计算公式，对多自由度情况下地基土体的极限承载能力计算奠定了基础.

本研究基于土体极限平衡理论，以海洋平台圆形基础为研究对象，采用有限元数值计算方法，对6自由度荷载空间中地基土体的极限承载能力进行较为细致的研究.拟给出复合加载模式下圆形基础达到极限平衡状态时的破坏包络面方程和海床土体的破坏模式，用数值计算结果对上述公式进行验证.

1 数值分析

1.1 数值计算模型

本……