范文一:考虑中间主应力的太沙基地基极限承载力公式
蒹21卷第10期 岩石力学与工程学报 21(10):1554,1556
2002年10月Chinese Journal Mechanics and Oct((2002ofRock Engineering
考虑中间主应力的太沙基地基极限承载力公式
周小平“黄煜镔2丁志诚1 (1重庆大学B区建工学院重庆400045)(2
重庆大学B区材料科学与工程蔫重庆400045) 一上海交通大学建筑工程与力学学院上
海200030)
?翼利用双剪强度理论(考虑中间主应力影响的特点,导出太沙基地基极限承载力公式(计算表明(当考虑中
间主应力影响时(地基极限承载力将提高(关t词 中问主应力,地基极限承载力,公式
分类号Tu 456 文献标识码A 文章?号 1000-6915(2002)10-1554-03 (1)基础底面粗糙(当地基发生整体剪切破坏( 1理论分析 并形成延伸至基底平面高程处的连续滑动面时。基
底以下有一部分土体将随基础一起移动而始终处于太沙基地基极限承载力公式是基于Mohr- 弹性状态(该部分土体称为弹性楔体。弹性楔体的Coulomb准则推导而得 。但是,Mohr-Coulomb强 边界曲为精动边界的一部分,并假定与水平面的夹
中间主应力对土体的屈服和破坏有 角为坼如图l。 度理论并没有考虑中间主应力的影响。实验证明;
影响【2~”。因而
Mohr-Coulomb强度理论推导的的太沙基地基极限 I吼I
承载力公式并不能完全反映地基实际情况。双剪强 研,,,J 17 l』l』J西日 ljJ ?J J j j J f,,,弘 #度理论考虑了中间主应力以及应力Lode角以对
屈 服和破坏的影响,因此,它比单剪应力屈服准则 如Mohr-Coulomb屈服准则具有明显的优点,比较适 用于图1粗糙基底 offotmdation Fif,l Rough footing 岩土类材料嘲。为此,本文利用双剪强度理论推导太沙基地基极限承载力公式。
(2)除弹性楔体外,在滑动区域范围内的所有对平面应变问题双剪强度理论可表示为131
土体均处于塑性平衡状态,滑动区由径向剪切区? 仉一下O"2+0"3+lq+华1sjn钆:2cocos吼(1) 和朗肯被动区?组成。径向剪切区的边界6c由对数
螺旋曲线表示: 令吒=罢(吼+毋),则式(1) 变为 Z, 翌:罢:鳖:: !苎壁』! (31r=roeJ(3‘,)‘-i, c’”m -01‘ 【(4一州)+(4+m)simpo]05一【(州+2)一
式中:,0为起始矢径,0为任一矢经,与起始矢径 ro的夹角。 (m+2)sin僻ola,=8cocos‰ (2) 朗肯被动区?的边界耐为直线并与水平 面成
根据文【3】,当土体处于弹性状态时,m<1:当土体45。+p,25(其中矿:a?吼nl-m+一j十sill,屈服时(m—l。 (3+m)sinp。)(="" 如图1。1(1假设="">1:当土体45。+p,25(其中矿:a?吼nl-m+一j十sill,屈服时(m—l。>
2000年11月17日收辫韧藕,2001年1月11日收到謦改藕( 作者周小平倘介:男(1970年生(1992年毕业于南方冶垒学院采矿系,2000年于重庆大学获博士学位(现为上海交通大学博士后,主要从事岩土 工甚方面的研兜工怍(
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万方数据
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(3)不考虑基底以上基础两侧土体的抗剪强度
的影响,而用相应的均布超载口=归来代替。 1(2地基极限承载力公式
根据上述基本假定由图2中的弹性楔体n地的 ]5平衡条件可得整体剪切破坏时的极限荷载:
图2弹性楔体受力状态包=2B c。“妒一力一去归 2taIlP+MechanieaI model ofelastic Fig(2 wedge !鱼!竺鱼【!=竺?g?竺!!堡亟】壁(4)(3+sin伊o)2一[1一m+(3+m)sinepo]2
口:arcsin—(1-m)+(3—+m)sin伯o。 3+sin吼 式中:B为基底的宽度;,为地基土的容重;Co为 地基土的凝聚力;吼为地基土的内摩擦
图3完全粗糙基底 用于弹角;只为作3 offoundation Fig Completely mugh footing 性楔体边界面ab分别由土的粘聚力气、超载口和容重,所引起的被动土压力的合力,即
(5) 当y:afcsh上!芝』娑竺理唑时(式 (s)写成0=名+‰+PP, j+Sill,
如下形式: 。=瓦B石
(9) 卟南 式中:铲詈嚣eot吐e( 詈一)11+sin?p)-1], M=吉[南一t卜
cOs? L珥 z, 从式(9)可知:承载力系数均与内摩擦角妒。有小C。OS2?‘e(爷p2,]?tan峙+黪b为y项的
关被动土压力系数,须通过试算确定。 披动土压力系数七p,需试算确定。将式(5),(6)代入式(4)得 为了便于计算(结合太沙基经验公式,有
?;=1(8(啊一1)it—m+(3+re)sin‰], 吼=导=(‰cOS啦oNA,{(3“n卯一【 (1一m)+ {(3+sin口,)2-[1一?+(3+re)sin P‰】2)i(10)(7) (3+咖in卅)j1+以 +丢皿_(2)假定基底完全光滑。此时弹性楔体已不再其中存在而成为朗肯主动区,并且整个滑动区域也已演 变成与普朗特尔完全相同(即由朗肯主动区I、径 札:协?+掣『。 iTl咖1]] (警一2r]一(向剪切区II和朗肯被动区?I所组成,I区的边界 曲COS矿Sm口I ||
与水平面的夹角为帅如图4所示。
矿:450 ? f 虬=竺筹COS丑e[手?叫,t”(4502力}4(三amsin l-m+(3+(m)sin妒o( (11) 2 3+Sill‰M=圭tan 攻鬻一,] 将?代入式(8)中,则基底完全光滑的承载力系 I数M,M(?,即可确定(
(8)
式中:札,心,?,为承载力系数。
式(7)是在基底粗糙的条件下得到的-其中弹性
楔体边界ab与水平面的夹角?为未定值。为此本文 作如下假定:
图4完全光滑基底 (1)假定基础完全粗糙。此时可假定弹性楔体 smooth offoundationfooting Fig,4 Completely 边界ab与水平面的夹角为y;妒(图31。
万方数据
?1556? 岩石力学与工程学报 2002芷 326(67 Idea (14a)q。=2
2算饲 @假定基底完全光滑,由本文公式可得札=
24(87,虬=14,M=12(2。由此得基底完全光滑有一宽为4m的条形基础,埋深3 m,地基为 时,太沙基极限承载力为 kN,m3,固结不捧水抗剪均质粘性土,容重7=19(5 909(6 kPa(14b)q。=l 强度指标为co=20 kPa,‰=22。。下面分别用本文 比较式(12),(13)和(14)可知:考虑中间主应力公式和太沙基公式求地基极限承载力并加以比较。 的太沙基极限承载力比经典太沙基极限承载力大得(1)利用太沙基公式 多(说明中间主应力对地基极限承载力有较大影响(?若假定基底完全粗糙,由‰=22。可得 且中间主应力参数?越小,地基极限承载力越大。札=20,M=10(?,=7。由此得基底完全粗糙
时,太沙基极限承载力为 3结
1 258kPa(12a) 叮。=coM+以+告-rBN,=l ‘ 论 由双剪强度理论推导考虑中间主应力的太沙基?假定基底完全光滑(由钆=22。可以得出 极限承载力公式,通过计算发现,考虑中间主应力 M=16(88,Nq=7(82,M=4(96?影响的地基极限承载力比太沙基地基承载力要大。 由此得基底完全光滑时,太沙基极限承载力为 kPa (12b) q。=988(51 参考文献
(2)当中间主应力参数m=l,利用本文公式
i 太眇基K著(理论土力学呻1撩志英译北京:地质出舨社,1960 ?若假定基底完全粗糙,根据本文公式可得 2 张学盲岩土塑性力学[MI(北套:人民交通出版杜(1993札=27(5,M=14(78,Nr=12(3。由此得基底完全 3 俞茂宏双剪理论厦其应用[MI北京:科学出敝杜(1998粗糙时地基极限承载力为 4 俞茂害,?红建,张柬强车柑模型从单剪到三剪到职剪捌统--[H017(7 kPa 03a)q。=2 739,743 岩石力学与工程学报,1998—1 7(增h ?假定基底完全光滑,由本文公式可得M= 5 俞茂宏,咎月稳,瓿文辞20世纪岩石强度理论的发晨叨岩石 22(&M=12(3,札=10。由此得基底完全光滑时(545,550力学与工程学报,2000(I轧5)l 太沙基极限承载力为6 束俐(俞茂宏,黄橙棒三堆广义双剪断裂准则的研究叨岩石 668(85 kPa (13b) q。=1 力学与工程学报(2000(19(6)=692,696
(3)当中间主应力参数m锄(9,利用本文公式 7 俞茂密(咎月穗,车建春统一强度理沧角点奇异性的统一处理p】
?若假定基底完全粗糙,根据本文公式可得 岩石力学与工程学报(2000。19(增)=849,9528 M=30(5,圯=16(9(?,=14(9。由此得基底完全 俞茂宏(刘搴韫,胡小荣等(Mohr-Coulomb强度理论与岩土力学 粗糙时,地基极限承载力为 基础理论研究町(岩石力学与工程学报。2001(20f增)(841,84s
THEINTERMEDIATE PR?叮CIPAL s(rRESS INFLUENCE 0F oN
FoRMI丁】LA oF TERZAGHI ULTIMATE BEAR心G CAPACITY
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FoUNDATIoNS Zhou Xiaoping”,Huang Yubin‘,Ding Zhicheng。
400045 Ch,n? andCivilEngineering,ChongttingUnivers毋,Chongqmg (IFacultyofArchitecture 400045 Ch抽a)(2Departmento,MaterialScienceandEngineering?Chongqing 200030 China) (Faeu咖ofAmh#ecture andMechanics-Shanghaidiaotong Univera咿,Shanghai Engineering of foundation based ori Mohr-Coulomb Abstract The formula of ultimate strength Terzaghi bearing capacity stress into account(The influence of intermediate does not take the influenc(of intermediate Drincipal theory is r(esearchcd based twin shear on the ultimate of foundation on stress s订?ngth principal bearing capacity influence of intermediate of foundation will be incl?ikqed when the The ultimate theory( bearing capacity stress is the offoundatiOn considered( pfincipal bearing capacity on
words intermediate s吣s, ultimatebcdrIg capacity Key principal
offoundation?equation
万方数据
———1蕊 r———一
范文二:考虑中间主应力的太沙基地基极限承载力公式
考虑中间主应力的太沙基地基极限承载力公式
~13 2 1 周小平 黄煜镔 丁志诚
1 2 (重庆大学 B 区建工学院 重庆 400045) (重庆大学 B 区材料科学与工程系 重庆 400045)
3 (上海交通大学建筑工程与力学学院 上海 200030)
摘要 利用双剪强度理论,考虑中间主应力影响的特点,导出太沙基地基极限承载力公式。计算表明,当考虑中间
主应力影响时,地基极限承载力将提高。
关键词 中间主应力,地基极限承载力,公式
分类号 TU 456 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2002)10-1554-03
(1) 基础底面粗糙,当地基发生整体剪切破坏,
理论分析1 并形成延伸至基底平面高程处的连续滑动面时,基
底以下有一部分土体将随基础一起移动而始终处于
太沙基地基极限承载力公式是基于Mohr- 弹性状态,该部分土体称为弹性楔体。弹性楔体的
[1]Coulomb 准则推导而得。但是,Mohr-Coulomb 强 边界 ab 为滑动边界的一部分,并假定与水平面的夹 度理论并没有考虑中间主应力的影响。实验证明: 角为 ,如图 1。
,[27]中间主应力对土体的屈服和破坏有影响。因而
Mohr-Coulomb 强度理论推导的的太沙基地基极限
承载力公式并不能完全反映地基实际情况。双剪强
度理论考虑了中间主应力 及应力 Lode 角O 对屈 2
服和破坏的影响,因此,它比单剪应力屈服准则如
Mohr-Coulomb 屈服准则具有明显的优点,比较适 [8]图 1 粗糙基底 用于岩土类材料。为此,本文利用双剪强度理论
Fig.1 Rough footing of foundation 推导太沙基地基极限承载力公式。 [3]对平面应变问题双剪强度理论可表示为
(2) 除弹性楔体外,在滑动区域范围内的所有
土体均处于塑性平衡状态,滑动区由径向剪切区? (1) 2 3 sin 2ccos 2 30 0 0 2 2 1 1 和朗肯被动区?组成,径向剪切区的边界 bc 由对数
m 螺旋曲线表示:令 ( ) ,则式(1)变为 2 1 3 2 O [1 m ( 3 m ) sin ] 0 2 2 (3 sin ) [1 m ( 3 m ) sin ] 0 0 (3) r re 0 [( 4 m) ( 4 m) sin ] [( m 2) 0 1
式中:r为起始矢径,O 为任一矢经 r 与起始矢径r 0 0
的夹角。(2) ] 8ccos (m 2) sin 0 3 0 0朗肯被动区?的边界 cd 为直线并与水平面成 根据文[3],当土体处于弹性状态时,m,1;当土体 1 m (3 m)sin 0 45? / 2 角(其中 arcsin ), 屈服时,m?1。3 sin 0
如图 1。 1.1 假 设
2000 年 11 月 17 日收到初稿,2001 年 1 月 11 日收到修改稿。 作者 周小平 简介:男,1970 年生,1992 年毕业于南方冶金学院采矿系,2000 年于重庆大学获博士学位,现为上海交通大学博士后,主要从事岩土 工程方面的研究工作。
第 21 卷 第 10 期 周小平等. 考虑中间主应力的太沙基地基极限承载力公式 ? 1555 ?
(3) 不考虑基底以上基础两侧土体的抗剪强度
的影响,而用相应的均布超载 q yD 来代替。
1.2 地基极限承载力公式
根据上述基本假定由图 2 中的弹性楔体aba的 1 平衡条件可得整体剪切破坏时的极限荷载:
1 图 2 弹性楔体受力状态 2 Q 2Pcos( ) yBtan p u 4 Fig.2 Mechanical model of elastic wedge 4ccos [1 m (3 m) sin ]B 0 0 0 (4) 2 2 (3 sin ) [1 m (3 m)sin ] 0 0 (1 m) (3 m) sin 0 arcsin 3 sin 0 式中:B 为基底的宽度;y 为地基土的容重; c为 0
图 3 完全粗糙基底 地基土的凝聚力; 为地基土的内摩擦角;P为作 0 p
Fig.3 Completely rough footing of foundation 用于弹性楔体边界面 ab 分别由土的粘聚力c、超 0 载 q 和容重y 所引起的被动土压力的合力,即
1 m (3 m)sin 0当 arcsin 时,式(8)写成 (5) P P P P p pc pq py3 sin 0 B ? P p 如下形式:2 2 cos
N ( N 1) cot c q [1 m (3 m)sin )]yBk 0 0 pc 0 py 16c cos k 3 qk ( ) tan pq 2 2 2 e 4 (3 sin ) [1 m (3 m) sin ] 0 0 N q 1 2 2 cos (9) 4 2 cos 3e (6) 2 tan 式中: k (1 sin ) 1 , cot 2 e k py1 pc 1 tan N y 2 cos 2 cos 2 3 cos 2 tan , k 为y k tan 2 e pq py 从式(9)可知:承载力系数均与内摩擦角 有关, 4 2 cos 0 项的
被动土压力系数,须通过试算确定。被动土压力系数 k 需试算确定。 py
将式(5),(6)代入式(4)得 为了便于计算,结合太沙基经验公式,有
Q N 1.8( N 1)[1 m (3 m) sin ] u yq 0 2 q ( 4ccos N ) /{(3 sin ) [(1 m) c 0 0 u 1 B 2 2 2 {(3 sin ) [1 m (3 m) sin ]}(10) 0 0 1 1 2 (7) 2 (3 m) sin ]} qN yBN 0 q y(2) 假定基底完全光滑。此时弹性楔体已不再 2 存在而成为朗肯主动区,并且整个滑动区域也已演 其中变成与普朗特尔完全相同,即由朗肯主动区?、径 3 cos 向剪切区?和朗肯被动区?所组成,?区的边界 ab 2 2 tan tan N c cos sin 与水平面的夹角为 ,如图 4 所示。 (1 sin ) 1 e 3 2 tan 1 2 cos tan(45 )e m (3 m) sin 1 1 N 0 q (11) 45 arcsin 2cos 2 3 sin 0 cos( )k1 py 将 代入式(8)中,则基底完全光滑的承载力系 N tan 1 y 2 cos cos 数 N ,N , N 即可确定。 cq y
(8) 式中: N N N 为承载力系数。,, cqy
式(7)是在基底粗糙的条件下得到的,其中弹性 楔体边界 ab 与水平面的夹角 为未定值。为此本文 作如下假定:
图 4 完全光滑基底 (1) 假定基础完全粗糙。此时可假定弹性楔体
Fig.4 Completely smooth footing of foundation 边界 ab 与水平面的夹角为 (图 3)。
岩石力学与工程学报 2002 年 ? 1556 ?
(14a) q 2 326.67 kPa u
算例2 ? 假定基底完全光滑,由本文公式可得 N c
24.87,N 14,N 12.2 。由此得基底完全光滑 q y 有一宽为 4 m 的条形基础,埋深 3 m,地基为 时,太沙基极限承载力为3均质粘性土,容重y =19.5 kN/m,固结不排水抗剪 q 1 909.6 kPa (14b) u 强度指标为 c 20 kPa, 22?。下面分别用本文 0 0 比较式(12),(13)和(14)可知:考虑中间主应力 公式和太沙基公式求地基极限承载力并加以比较。
(1) 利用太沙基公式 的太沙基极限承载力比经典太沙基极限承载力大得
? 若假定基底完全粗糙,由 22 ?可得 0 多,说明中间主应力对地基极限承载力有较大影响, N 20,N 10,N 7 。由此得基底完全粗糙 c q y 且中间主应力参数 m 越小,地基极限承载力越大。时,太沙基极限承载力为
结论3 1 (12a) q cN qN yBN 1 258 kPa 0 c q y u 2 由双剪强度理论推导考虑中间主应力的太沙基? 假定基底完全光滑,由 22?可以得出 0 极限承载力公式,通过计算发现,考虑中间主应力 N 16.88 ,N 7.82,N 4.96 。 由此得基底完c q y 影响的地基极限承载力比太沙基地基承载力要大。
全光滑时,太沙基极限承载力为
q 988.51 kPa (12b) u 参 考 文 献
(2) 当中间主应力参数 m =1,利用本文公式
? 若假定基底完全粗糙,根据本文公式可得 1 北京:地质出版社,1960 太沙基 K 著. 理论土力学[M]. 徐志英译. N 27.5,N 14.78,N 12.3 。由此得基底完全 张学言. 岩土塑性力学[M]. 北京:人民交通出版社,1993 俞茂c q y 2 宏. 双剪理论及其应用[M]. 北京:科学出版社,1998 俞茂宏,廖粗糙时地基极限承载力为 3 . 本构模型从单剪到三剪到双剪到统一[J]. 岩石力学红建,张永强4 (13a) q 2 017.7 kPa1998,17(增):739,743 俞茂宏,昝月稳,范 文 与工程学报,u
等. 20 世纪岩石强度理论的发展[J]. 岩石 力学与工程学报,? 假定基底完全光滑,由本文公式可得 N c 5 2000,19(5):545,550 22.8,N 12.3,N 10 。由此得基底完全光滑时, q y 宋 俐,俞茂宏,黄松梅. 三维广义双剪断裂准则的研究[J]. 岩石 太沙基极限承载力为 2000,19(6):692,696 俞茂宏,昝月稳,李建力学与工程学报,6 q 1 668.85 kPa (13b) . 统一强度理论角点奇异性的统一处理[J]. 岩石力学与工程学春u 2000,19(增):849,852 俞茂宏,刘奉银,胡小荣等. Mohr-报,(3) 当中间主应力参数 m =0.9,利用本文公式 7 Coulomb 强度理论与岩土力学 ? 若假定基底完全粗糙,根据本文公式可得 基础理论研究[J]. 岩石力学与工程学报,2001,20(增):841,845 N 30.5,N 16.9,N 14.9 。由此得基底完全 8 c q y
粗糙时,地基极限承载力为
INFLUENCE OF INTERMEDIATE PRINCIPAL STRESS ON THE
FORMULA OF TERZAGHI ULTIMATE BEARING CAPACITY OF
FOUNDATIONS
,1321Zhou Xiaoping,Huang Yubin,Ding Zhicheng 1(Faculty of Architecture and Civil Engineering,Chongqing University , Chongqing 400045 China) 2(Department of Material Science and Engineering, Chongqing 400045 China)
(Faculty of Architecture Engineering and Mechanics, Shanghai Jiaotong University , Shanghai 200030 China) Abstract The formula of Terzaghi ultimate bearing capacity of foundation based on Mohr-Coulomb strength theory does not take the influence of intermediate principal stress into account. The influence of intermediate principal stress on the ultimate bearing capacity of foundation is researched based on twin shear strength theory. The ultimate bearing capacity of foundation will be increased when the influence of intermediate principal stress on the bearing capacity of foundation is considered.
Key words intermediate principal stress,ultimate bearing capacity of foundation,equation
范文三:振动沉桩的承载力公式
振动沉桩的承载力公式
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振动沉桩的承载力公式
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2007-6-19 19:25:17
振动沉桩的承载力公式
桩锤的类别及适用情况
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桩锤的类别及适用情况
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2007-6-19 19:18:07
桩锤的类别及适用情况
锤重与桩重比值表
单动汽锤、柴油锤选锤参考表
附注:
1、适用于预制桩长度20~40m,钢管桩长度40~60m,且桩尖进入硬土层一定深度,不适用于桩尖处于软土层的情况; 2、标准贯入击数N值,为未经修正的数值;
3、本表仅供选锤参考,不能作为设计确定贯入度和承载力的依据; 4、锤击沉桩达不到要求深度时,可用射水配合沉桩。
双动汽锤技术规格
范文四:传统生态承载力公式存在问题及修正
一是忽视了技术进步和种子优化的问
题。按照传统的计算公式,一个地区的生态承载力仅仅靠生产生物面积来计算承载 传统生态承载力公式力,则一个地区的生态承载力随着时间的
发展变化不大,因为除非规划的调整一个
地区的面积很难有改变。这和实际不相符,
因为随着技术进步和育种的优化,单位亩 存在问题及修正产量越来越高,另外随着养殖技术的进步,
猪和鸡等的出栏时间大大缩短,则一个地
?张 晶 副教授(徐州工程学院经济学院 区的承载力会相应增加,而传统的生态承 江苏徐州221008)
? 基金项目:徐州工程学院培育课题 载力计算公式无法反映出来。 ? 中图分类号:X171 文献标识码:A 二是不同地区之间比较结果不准确。按
照传统的生态承载力的计算公式,我国采用
同一个产量因子,如不同地区的耕地的产量 计算生物生产面积,然后进行产量折算,折因子是相同的,不同地区承载力最终比较的 内容摘要:本文首先对生态承载力相 算后再均衡折算后加总扣除生物多样性保 关研究进行了综述,然后指出传统生 仅是人均所占生产生物土地的面积。比较 护面积,最后得出总的生态承载力。生态承 态承载力计算公式存在不同地区之间 的结果可以解读为哪一个地区的人均生产 载力与生态足迹不同的之处在于,在生态 比较和同一地区不同年份之间比较不 生物面积大则承载力大,人均生产生物面 准确的问题,针对存在的问题利用了 足迹中有消纳煤炭、石油和电力而占用的 积小承载力小。这和实际情况不相符。因为 实际生产力方法对传统生态承载力计 化石能源地,由于煤炭、石油属于不可再生 我国幅员辽阔,土地有多种多样的,有黄土 算公式进行了修正,最后利用修正前 资源,在生态承载力中并没有化石能源地 后的公式进行了实证研究,研究结果 地、红土地和黑土地等,虽然同为耕地,不 的提供,只有靠其他类型地来间接承载。 表明修正后的生态承载力公式与实际 同的土地类型其生产力是不同的,所以仅仅 生态承载力的计算公式如式(1 )所 情况更相符。 关键词:传统生态承载靠面积判断承载力是不准确的。另外还有 力公式 公式 示: 复种的问题。还有我国因为不同的地区存 修正 实际生产力
在复种的问题,如南方的稻是二季稻,北方
只有一季。这样就造成了虽然同为耕地但 e =?a ×F ×y(1)c j j j 生产力大不相同的。目前我国学者韩宝平、 其中,e 为人均生态承载力,单位为c 引言 宋亚洲(2009)已经修正了复种的问题,在 2 hm;a 为实际人均占有的第 j 类生物生产 j 计算承载力时加入了复种系数。 2生态承载力(Ecological Capacity) 土地的面积,单位为 hm;F 为均衡因子;j 最初是生态学概念,表示生物个体能够存 y 是产量因子。j 活的最大数量(Odum,1971)。随着人口 (二)存在问题的不断增长,社会发展与自然环境之间的 传统生态承载力计算公式如式(1)所 矛盾越来越尖锐,环境承载力、矿产资源 示,人均占有生物生产土地面积乘产量因 的承载力、水资源的承载力等概念和计算 子再乘均衡因子承载力,产量因子是按照 生态承载力计算公式的修正方法被相继提出,成为学者的研究内容(高 国家的某种生物生产面积与世界平均产量 本文对生态承载力存在的不足之处, 鹭等,2007)。随着研究的进一步深入,国 的比值来计算的,用于表示各国生物生产 采用实际生产力法来修正。即用每年的实 内外学者开始由定性研究和单纯的资源和 土地的生产相对大小。目前采用的产量因 际生产力即实际产量比全球平均产量以得 环境承载力的研究转向了综合的对生态系 子是 Wachernagel(1999)提出的,我 出各种生物生产面积的值,然后乘均衡因 统的研究。生态承载力的概念被提出,其 国耕地的产量因子是 1.66,也就意味着我 子后得到均衡面积,均衡面积比总人口后 定义是 Carey,D.I(1993)提出的:生态 国耕地的生产力是世界平均水平的 1.66 扣除 12% 生物多样性保护面积后得到人均 承载力是在不损害区域生产力的前提下, 倍。同理其他生物生产土地的产量因子 生态承载力。这种计算方法修正了传统的 一个区域有限的资源所能供养的最大人口 为:草地是 0.19,林地是 0.91,建筑用地 生态承载力计算公式存在的问题,使计算 数。生态承载力最初提出是为了估算一个
地区所能够供养的人口数,后来其含义进
行引申,作为可持续发展的指标,如果生 是 1.66,水域是 1.00。产量因子是表 1 生态承载力公式修正前后计算的 态承载力大于生态足迹,则该地区可持续 量计算,为了在不同国家之间进行 2 0 0 8 年江苏徐州的生态承载力结果 发展的能力较强,反之,则不可持续。 比较,所以计算得较为粗糙。目前我 国的学者对生态承载力的研究都采
用 Wachernagel 等所提出的产量因
子进行计算,有的学者从国家的角
度进行计算,有的从省级的角度进 传统生态承载力的计算公式行计算,更多的学者从市县级的角 及存在问题度进行计算。传统的生态承载力计 (一)传统生态承载力的计算公式 生算是一种较为简便的方法,有一些
态承载力的计算原理比较简单:先
力是逐渐 间推移而上升,与实际生态承载力随着 增加的。 时间而增长的实际相符合。 将 江 苏徐州的 各类生物 1. Odum E.P. Fundamentoaf ls Ecology. 生产面积 Saunders: Philadephia, PA,1971 经过均衡 2 . 高鹭,张鸿业.生态承载力的国内 因子折算 图 1 1 9 9 5 -2 0 1 0 年江苏徐州不同年份生态承载力中各类生物生产面积 外研究进展.中国人口资源环境 2 0, 0 7 , 后汇总,扣 12(2) 除 12% 的 3.Care, D.I. Development based on car- 生物多样 ry in g c a p a c ity [J ]. G lo b a l Ev irn o m e n ta l 性面积即 Change, 1993, 3(2) 得到人均 4.Wackernagel M.Lewan L, Hasson C 生态承载 B. Evaluating the natural capital with the eco- 力,如图 2 logical footprint: applications in Sweden and 所示。 SubregionsA[Jmb]. io,1999,28(7)
图 2 1 9 9 5 - 2 0 1 0 年江苏徐州人均生态承载力图 5 . W a c k e r n a g e l M , R e e s , W E . O u r
Ec o lo g ic a l Fo o tp r in ts : Re d u c i n g H u n a m 结果与实际更相符。从图2中可以看出,随着时间的推移江Impact on the Earth[M].Gabriola Island:New 修正后的人均生态承载力公式如式 苏徐州人均生态承载力总体是向上增长的 Society Publishers,1996 2 (2)所示: 趋势,由 1995 年的 1.008hm上升到 2010 6.Wa hcerna egl M. O nis to L, Bello P, 2年的 1.664hm。总体趋势有波动的现象, e ta l. Ec olo gi ca l foo t-print o f n atio ns [M]. 特别是 2000 年,生态承载力出现了明显的 (2)Commissioned by the Earth Council for the 下降趋势,从图2 中可以看出,当年草地面 Rio+5Form International Council for Local 其中,e 为修正后的人均生态承载积有明显下降,则说明同年份会有一定幅 pc Envirnomental Intiativies. Toronto, 1997 2 力,单位为 hm。j=1、2、3、4、5 时分别度的波动,2000 年因为猪肉价格偏低造成 7 . 徐中民,陈东景,张志强,程国 代表耕地、牧草地、林地、水域和建筑用 了猪肉产量下降。1995-2010 年从总体上 栋. 中国 1 9 9 9 年生态足迹分析[ J ] . 土壤学 2看生态承载力随着时间推移是逐渐增大的。 报,20 02 ,3 9 (3 ) 地,单位为 hm;P 为第 j 类生物生产土地i 8 . 徐中民,张志强,程国.甘肃省 栋 中第i种作物人均实际生产力,其单位为1 9 9 8 年生态足迹计算与分[J 析 ]. 地理学 t;报,20 00 ,5 5 (5 ) 为第 j 类生物生产性土地中第 i 种作物 生态承载力修正实证研究9 . 邓跞,杨顺.生 四川省 2 0 0 1 年生态 2全球平均单位生态生产力,单位为 t/hm; 足迹分析[ J ] . 四川环境,2 0 0 3 ,2 2 (6 ) 查阅以传统方法公式计算的生态承载 F 为均衡因子。j 1 0 . 姜海凤,张金. 屯云南省生态足 力与修正公式计算的徐州市生态承载力结 徐州市是江苏省最北部的城市,地处迹与可持续发展评价[ J ] .北京师范大学学 果进行对比,如表 1 所示。 苏、鲁、豫、皖四省的交界,上海经济区与 报(自然科学版)2 ,0 0 6 ,4 2 (5 ) 从表 1 由不同公式计算出来的生态承 环渤海经济圈的结合部,地理位置优越,素 1 1 . 杜斌,张坤民,温宗国. 城市生等 载力各类生物生产面积对比可以看出,修 有“五省通衢”之称。徐州市自然资源丰 态足迹计算方法的设计与案例[ J ] . 清华大 正后的公式计算出来的耕地面积要比原来 学学报(自然科学版),2 0 0 4 ,4 4 (9 ) 富,工业基础较好,工业种类齐全,是曾 大,其原因是草地的面积是由猪肉和牛羊 1 2 . 赵玉红,敬久旺,魏学. 基于生红 经资源型城市和老工业基地,同时也是国 肉折算而来的,由于养殖技术的进步,现 态足迹的藏北那曲县草地生态承载力 家新兴工业化的城市示范基地,并且荣获 在动物的出栏时间大大缩短,所以能够在 的分析[ J ] . 贵州农业科学2, 0 0 9 ,3 9 (9 ) 了“中国工程机械之都”的称号(张晶, 单位草地生产更多的产量,增加了生态承 1 3 . 陈仕军,谢辉,梁川. 重庆市万等 2012)。 根据修正过的生态承载力的公载能力。综合来看,修正后的生态承载力 州区经济社会可持续发展的生态足迹 式 有一定幅度的增加,与实际情况是相符的。 分析[ J ] . 长江学院院报2, 0 1 1 ,2 8 (9 ) (2),按照目前徐州市所能够生产的粮食、
油类、鸡鱼肉蛋等折合成相应的人均生物 1 4 . 张晶. 资源型城市生态承载力问
题实证研究[ J ] . 商业时代,2 0 0 9 (2 9 ) 生产面积,如图 1 所示。
从图 1 中可以明显看出,除建设用地 1 5 . 韩宝平,宋亚洲,马晓东. 基于等 结论 外,各类生物生产类型都有不同幅度的增 生态足迹理论的区域科学发展研究[M ] . 传统的生态承载力计算公式存在忽 中国矿业大学出版社20 , 0 9 长,建设用地因为是按照实际量来计算的, 视技术进步和种子优化存在的问题,导 1 6 . 宋亚洲,韩宝平,马晓冬. 淮海等 并不是由生产力进行折算的,它的数值变 致不同地区横向和同一地区不同时间纵 经济区生态足迹时空差异与城市可持 化不大。由于传统的生产承载力是按人均 向之间无法进行准确比较。而采用实际 续性评价[J].水土保持通报,2011,31(2) 面积来计算的,一个地区的人均面积一般 生产力法对生态承载力进行修正,则能 1 7 . 张晶. 产业生态系统的定量解析 是不变化的,所以生态承载力也不会有太 够弥补这一不足。以江苏徐州为研究对 与评价及仿真[ D ] . 中国矿业大学博士论 大变化,这是不符合实际的,因为随着技 象采用修正前后的计算公式实证结果表 文,2012 术进步和育种优化,一个地区的生态承载 明,用生态承载力修正后的计算结果大
于修正前的计算结果,并且能够随着时
商业时代 (原名 《商业经济研究》) 2014年1842 期
范文五:单柱竖向承载力特征值计算公式
单柱竖向承载力特征值计算公式 计算公式 Ra=QpaAp+Up?QsiaLi Ra——单柱竖向承载力特征值
Qpa——桩端端阻力特征值
Qsia——桩侧阻力特征值
Ap——桩底端横截面积
Up——桩身周边长度
Li——第N层土的厚度
现假定Ra=1000kn,灌注桩直径80cm。取我这里一个工程为例,Qpa查报告为400kPa,先得出Ap=0.16π,Up=0.8π。
代入公式——1000=400*0.16π+0.8π?siaLi
查地址报告——Li Qsia
1.6 8
7.9 18
3.8 17
3.5 30
…. ….
得到318.1=Qs1a+L1+ Qs2a+L2….. 最终可以得出?Li=16.58m,即为桩长。
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