(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111270821.3 (22)申请日 2021.10.2 9 (71)申请人 广东省建科建 筑设计院有限公司 地址 510500 广东省广州市先烈东路121号 (72)发明人 陈传涛　徐采薇　朱桂斌　陈春晖　 陈艳平　 (74)专利代理 机构 广州知友专利商标代理有限 公司 44104 代理人 李海波　高修华 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/12(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种计算浅基础地基极限承载力的分析方 法 (57)摘要 本发明公开了一种计算浅基础地基极限承 载力的分析方法， 所述方法包括以下步骤： S1： 根 据摩尔库伦强度准则， 通过假定几何变量定义主 动区、 扇形螺旋线传导区、 被动区的几何参数和 整体的破坏形式； S2： 根据岩土力学极限平衡原 理的力平衡和 力矩平衡， 确定地基基础的承 载力 计算公式。 S3： 确定地基的极限承载力和极限破 坏形式。 本发 明通过数学分析得到极限状态下土 体的破坏形式， 并根据破坏形式计算出地基基础 的极限承 载力， 从理论上给出了地基承载力合理 的计算方法。 权利要求书4页 说明书14页 附图9页 CN 114186383 A 2022.03.15 CN 114186383 A 1.一种计算浅基础地基极限承载力的分析 方法， 其特 征在于， 所述方法包括以下步骤： S1： 根据摩尔库伦强度准则， 通过假定几何变量α, β,r0定义主动区、 扇形螺旋线传导区、 被动区的几何参数和整体的破坏形式， 其中所述主动区为基础底面宽度b以下产生倾角为α 的等腰三角形ABC， AB＝BC， AC＝b， ∠BAC＝α， AB边受到土的作用力与AB边的夹角＝土的内 摩擦角φ， 在B点所受土压力f的延长线上取一点O， 令OB＝r0， 以OB为起始边， O点为中心点， 做对数螺旋线BD， 设BD转过的角度为θ， 由D点延对数螺旋线BD做平滑的延长线与地基基础 底面延长线相交于点E， D E与地基基础底面延 长线CE的夹角为β， 由D点作铅垂线并与地基基 础底面延长线C E交于点F 得扇形螺 旋线传导区BCFD和被动区DEF的虚拟边界DF； S2： 根据岩土力学极限平衡原理的力平衡和力矩平衡， 确定地基基础的承载力计算公 式， 过程如下： 地基基础总的极限承载力Rk为地面超载承载力Qd、 土内粘聚力承载力Qc和土自重承载 力Qb三个分项之和， Rk＝Qd+Qc+Qb＝b(Md*q+Mc*c+Mb*r*b)， 承载力各分项Qd、 Qc、 Qb的计算公式如下 其中b为基础底面宽度， Md、 Mc、 Mb为承载力系数， 通过承载力各分项Qd、 Qc、 Qb反向计算 获得， Mb＝Qb/γb2,Md＝Qd/ qb,Mc＝Qc/cb，权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114186383 A 2为扇形螺 旋线传导区BCFD的重力GBCFD对O点的力矩， q为地面超载， γ为基础底面以下土的自重， d为基础埋置深度， c为土内粘聚力， S3.通过方式一或方式二迭代计算， 确定地基的极限承载力和极限破坏形式， 所述方式一通过确定承载力系数， 承载力各分项均取最小值， 再通过叠加法计算地基 基础总的极限承载力： 在b、 γ和φ确定的情况下， α， β和r0为三个公式中的变量， 通过求解上面的微分方程或 迭代计算的方式可以得到各分项的最小值， 地基基础总的承载力由各分项的最小值叠加计 算得到， 所述方式二 通过单一极限破坏面分别求出 此时各承载力参数的值和总的极限承载力 在b、 γ和φ确定的情况下， α， β和r0为上面微分方程中的变量， 通过求解上面的微分方 程或迭代计算可以得到总承载力的最小值和此时α 的值， 此时得到一个极限状态下单一的 破坏形式并求得所有承载力系数的值， 其中RS中的S表达的是叠加法的意思， RIM即采用叠加 法求得的极限承载力的总和， RGM为采用单一破坏面法求得的极限承载力的总和。 2.根据权利要求1所述的计算浅基础地基极限承载力的分析方法， 其特征在于： α 的取 值范围是[φ， 45+φ/2]， 假定点O处于地基底面的等高线上， 则有：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114186383 A 3