案例24：GSK砂土上的条形基础

本案例与前面一个案例类似，材料模型采用的是GSK模型，参数如图24.1所示。

图24.1 GSK砂土上的条形基础（采用对称性模拟一半模型）

GSK模型存在一个弯曲的Mohr-Coulomb包络线（如图24.2所示），特别是在低应力水平下尤其明显，其中表面摩擦角可能显著高于在较高应力水平。GSK的失效包络线是非线性的，这意味着有效摩擦角是依赖与应力的，反过来这意味着地基的承载能力不再与Mohr-Coulomb模型预测的地基宽度成线性关系。在下面，我们将研究一个对应于中砂（见材料手册）的GSK砂土上的有效基础宽度依赖性，砂土的中ϕ₁ = 40°，ϕ₂ =33°。模型使用的网格单元数量为8000，自适应迭代次数为4，分别计算了上限解和下限解。

图24.2 GSK破坏包络线

对于每一个基础宽度，承载力可以表示为：

                                                                                                           (24.1)

结果如图24.3所示，可以看到，有效的承载力系数范围在对应于ϕ₁ = 40°和ϕ₂ =33°之间的Mohr-Coulomb系数之间，前者极限为B趋向于0，后者极限为基础宽度趋于无穷大。

图24.3 GSK中砂的有效承载力系数与基础宽度的关系曲线

破坏机制在所有情况下类似于图23.3中所示的机制。