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地基沉降是评价地基好坏和建筑物安全与否的重要依据,地基沉降分析也一直是岩土工程领域中重要研究课题之一。常用的弹性理论法、分层总和法、应力历史法、Skempton-Bjerrum法、有限单元法等沉降分析方法,获得的计算结果往往与实测沉降有较大差别。如何较为准确而又简便地计算出地基的沉降一直是工程实践及学术界未能很好解决的问题。对于地基的沉降分析,一个好的沉降计算方法的应用,不仅可以获得可靠的沉降分析结果,为科学设计基础提供可靠依据,还可以为工程勘察带来革命性的影响。 本文首先对现有地基沉降各种计算方法的基本原理、优缺点进行了较为详细的综述;准确计算地基沉降的关键问题在于获得可靠的变形参数,但这个问题至今仍未得到很好的解决。 其次,提出依据载荷试验测试数据反求不同应力水平条件下地基土的修正弦线模量,并采用该参数预测地基的非线性沉降。为了检验新方法的可靠性,文中采用Briaud和Gibbens(1993)所做的一系列砂土地基中的基础加载试验成果对新方法进行验证。验证结果表明:所有尺寸基础的荷载沉降计算曲线都与试验曲线相吻合,各基础持荷30分钟产生25mm与150mm沉降量对应的荷载预测值与测量值的相对误差在10％以内。文中还采用ABAQUS软件对上述同一算例进行数值分析,将计算结果与本文计算方法及其他31名专家学者针对该基础加载试验提交的计算结果进行对比分析,结果表明,本文计算方法与实测值最为接近。说明修正弦线模量法能够很好地考虑基础沉降的尺寸效应,能够满足以沉降变形控制为目的的基础工程设计要求。 最后,结合工程实例对修正弦线模量法预测地基沉降进行分析,并与地基规范法等方法得出的沉降计算值进行比较,结果表明,采用修正弦线模量法预测的结果最为准确,证明了修正弦线模量法的准确性及实用性。 综上所述,本文的研究成果对于完善现有地基沉降分析理论,提高沉降预测结果的可靠性,为工程设计提供可靠的校核标准,保证工程安全并节省工程投资有重要意义。