现阶段世界范围内对于极限分析在工程实际应用中的研究成果众多，但是基本上都是基于复杂人工推导或者是自己编写程序进行研究。随着OptumG2/G3研究软件的商业化，能够给众多工程师和工程应用类科研人员带来很大的便利。这里以桩的侧向极限承载能力的研究为例来做一个对比介绍：       Randolph &Houlsby（1984）已经对二维情况下桩体的横向极限承载力做了理论完备的研究，研究给出了破坏模式和最终下限解的半经验公式。【Randolph, M. F. & Houlsby, G. T. (1984).The limiting pressure on a circular pile loaded laterally in cohesive soil. Ge´otechnique 34, No. 4, 613–623.】：等效公式为：最终得出的侧向极限承载力的下限解为11.94，破坏模式如下图所示：       我们用OptumG2软件，同样采用极限分析的方法，取P的基数荷载为1kN/m，su=1kPa，D=1m，那么最终通过OptumG2得出的极限破坏状态下的荷载乘数即为公式（1）中的N的值。       这里建模：      计算结果：网格数量1000网格数量10000网格数量100000       分析完成后，我们可以看见，无论是从破坏模式，还是从最终的计算结果上，两者都保持了高度的统一，尤其是当采用OptumG2软件网格不断加密，侧向极限承载力的下限解不断逼近11.94，理论上网格无限密集的时候将会等于11.94。       这个应用研究主要是采用极限分析方法在二维状态下对于桩的侧向承载力的下限解的值和极限状态下的破坏模式进行了求解，有兴趣的工程师还可以对二维状态下极限分析的上限解，或者采用OPtumG3对于三维状态下的上下限解和破坏模式做更深入的研究，这里将不再深入，留待各位工程师及研究工作人员进行深入。 查看全部

在抗滑桩模块，当选择桩身嵌岩时，需输入岩石的天然单轴极限抗压强度标准值，来计算岩石地基横向容许承载力。计算公式如下：具体参数说明可以查看：桩身嵌岩水平方向换算系数K及折减系数v说明假若，没有岩石天然单轴极限抗压强度参数，也可以根据建筑边坡工程技术规范GB50330-2013中板桩式挡土墙章节的换算公式，利用等效内摩擦角进行换算。规范内容摘录如下：嵌入土层或风化层土、砂砾状岩层时，滑动面以下或桩嵌入稳定岩土层内深度为h2/3和h2（滑动面以下或嵌入稳定岩土层内桩长）处的横向压应力不应大于地基横向承载力特征值。悬臂抗滑桩（图13.2.8）地基横向承载力特征值可按下列公式计算：1）当设桩处沿滑动方向地面坡度小于8°时地基y点的横向承载力特征值可按下式计算：图13.2.8悬臂抗滑桩土质地基横向承载力特征值计算简图1一桩顶地面；2一滑面；3一抗滑桩；4一滑动方向；5一被动土压力分布图；6一主动土压力分布图2）当设桩处沿滑动方向地面坡度i≥8°且i≤φ0时，地基y点的横向承载力特征值可按下式计算：软件里面需要输入岩石单轴抗压极限强度，需要把横向承载力特征值换算成标准值。frk = fH/kv 查看全部

        首先关于美标的计算方法和国标的思路基本上一致。都是采用分层总和法，用户可以从GEO5帮助文档或者相关的各类土力学书和地基手册上看到：       但是在这里各个分层的计算方法多有不同，GEO5中包含多种计算方法，在工程实际中，可以根据当地习惯进行有倾向性的选择。这里以美标《Foundation Engineering Handbook》为例，参照page110：       从GEO5帮助文档中可以看到，和美标规范的公式完全一致：        当然在美标和欧标中还有许多其他计算方法，原则上只要工程师采用比较通用的原理都能够被认可。        美标和中国规范一个比较大的区别在于，有时计算时美标可以认可您用大家公认的方法中的任意一种进行计算，不像中国规范一定要限定哪一个公式，哪一个参数。但是其验算的理论确是十分严格的。 查看全部

1. 抗拉承载力验算验算目的：检验钢筋是否有可能被拉断1.1根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）8.2.2的规定 其中，Nak为锚杆轴向拉力标准值。式8.2.2-1可推到为：1.2根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）4.7.6的规定其中，，Nk为锚杆轴向拉力标准值，γF是荷载分项系数，一般取1.25；γ0是结构重要性系数，一级工程1.1，二级工程1.0，三级工程0.9。式4.7.6-1可推到为：1.3在GEO5中，锚杆抗拉强度计算公式为： 其中，fu为材料强度设计值，A为锚杆杆体或钢绞线截面面积。在最终验算承载力的时候，如果想依据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）验算锚杆，那么选择验算方法：安全系数法（ASD） 《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）4.7.6的规定,那么选择验算方法：极限状态法（LSD）最终锚杆强度设计值Rt除以一个系数，显示在锚杆验算界面。注意：   这里的A1也就是规范表中的As。锚索选择china材料库或者以输入面积的形式自定义输入。不建议用自定义直径输入。软件内嵌的每一根钢绞线的截面面积 As 如下：1 × 31 × 7  d是钢丝直径，ds为钢绞线直径，钢绞线截面面积为n根钢丝截面面积总和。举例当ds=15.2mm时，1x7的钢绞线截面面积代入公式As=141.06mm2对于中国规范，每一根钢绞线的截面面积则根据《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T 5224-2003）中的钢绞线尺寸查表确定。本例中面积取的140mm²，如下表所示：2. 抗拔承载力验算（岩土与锚固体）验算目的：检验锚固体是否有可能从土体中被拔出2.1根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）8.2.3的规定2.2根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）4.7.4的规定其中，Rk为抗拔承载力，应符合4.7.2的规定，同样有一个安全系数。2.3 在GEO5中，锚杆抗拔强度（岩体与锚固体）的计算方法有4种。分别如下：（1）采用有效应力计算（2）采用粘结强度计算（3）输入每米的承载力（4）直接输入抗拔强度（岩土与锚固体）不同方法对应公式不同，用户可查看帮助文档。国内一般按照方法（2），输入粘结强度计算，公式如下：在最终验算承载力的时候，依据上式计算出来的强度计算值Re除以一个系数，显示在锚杆验算界面。3. 抗拔承载力验算（钢筋与砂浆）-用于预应力锚杆和锚索验算目的：检验钢筋是否有可能从砂浆中被拔出3.1根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）8.2.4的规定3.2 根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）未对钢筋与砂浆间的抗拔承载力验算进行要求。3.3砂浆粘结强度折减系数的说明（1）根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）表8.2.4小注，当采用二根钢筋点焊成束时，粘结强度折减系数取0.85，当采用三根钢筋点焊成束时，粘结强度折减系数取0.7；（2）根据《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086-2015）4.6.10说明，采用2根或2根以上钢筋或钢绞线时，界面粘结强度降低系数，取0.70~0.85；（3）根据《岩土锚杆(索)技术规程》（CECS22_2005）7.5.1说明，采用2根或2根以上钢筋或钢绞线时，界面粘结强度降低系数，取0.6~0.85。因此，针对不同的规范，折减系数有所不同，GEO5软件在之前的版本中会默认乘以0.7的系数，在最新的2020版本中该系数值仍然保持默认0.7，但用户可以手动修改。3.4在GEO5中，锚杆抗拔强度（钢筋与砂浆）的计算方法也有4种分别如下：（1）采用抗剪强度计算（2）采用混凝土强度计算（3）输入每米的承载力（4）直接输入抗拔强度（钢筋与砂浆）不同方法对应公式不同，用户可查看帮助文档。国内一般按照方法（1），采用抗剪强度计算，公式如下：在最终验算承载力的时候，依据上式计算的强度计算值Rc除以一个安全系数，显示在锚杆验算界面，用户同样可以在分析设置管理器中修改。这里同样以中国规范锚索举例说明，软件内置了《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）规范表8.2.4中的水泥砂浆强度等级。 查看全部