A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Effect of footing width on Nγ and failure envelope of eccentrically and obliquely loaded strip footings on sand
This paper thoroughly investigates the bearing capacity of strip footings on sand under combined loading by using a lower-bound limit analysis in conjunction with finite elements and second-order cone programming (SOCP). Two analyses were performed: one using a constant friction angle and the other using a variable friction angle. The analyses with a constant friction angle were used to calibrate the existing results, including the classical solutions commonly used in foundation design practice and other numerical or experimental solutions. The analyses with a variable friction angle allow us to investigate the effect of footing width B on the bearing capacity of strip footings. An iteration computational procedure is employed to account for the dependency of the friction angle on the stress level. According to the numerical results, it is found that the bearing capacity factor N γ for eccentrically or obliquely loaded strip footings linearly decreases with the increase of B on a log–log scale, where the range 0.3–5 m of footing width was considered in this paper. In addition, it is found that the footing width has a negligible effect on the shape and size of the normalized failure envelopes.
Cet article présente une étude exhaustive de la capacité portante de semelles filantes sur du sable soumises à des charges combinées. L’étude est réalisée avec l’analyse limite à frontière inférieure combinée avec les éléments finis et la programmation en cône de deuxième ordre (PCDO). Deux analyses ont été réalisées : une avec un angle de friction constant, et l’autre avec un angle de friction variable. Les analyses avec l’angle de friction constant ont servi à calibrer les résultats existants, dont les solutions classiques généralement utilisées dans la conception de fondations, et d’autres solutions numériques ou expérimentales. Les analyses avec l’angle de friction variable ont permis d’évaluer l’effet de la largeur B de la semelle sur la capacité portante de semelles filantes. Une procédure de calcul par itérations est utilisée pour considérer la dépendance de l’angle de friction sur le niveau de contrainte. Selon les résultats numériques, il a été démontré que le facteur de capacité portante N γ dans le cas de semelles filantes chargées de façon excentrique ou oblique diminue linéairement avec l’augmentation de B sur une échelle log–log, pour la variation de largeur de semelle considérée dans cet article, soit de 0,3 à 5 m. De plus, il a été démontré que la largeur de la semelle a un effet négligeable sur la forme et la taille des enveloppes de rupture normalisées. [Traduit par la Rédaction]
Effect of footing width on Nγ and failure envelope of eccentrically and obliquely loaded strip footings on sand
This paper thoroughly investigates the bearing capacity of strip footings on sand under combined loading by using a lower-bound limit analysis in conjunction with finite elements and second-order cone programming (SOCP). Two analyses were performed: one using a constant friction angle and the other using a variable friction angle. The analyses with a constant friction angle were used to calibrate the existing results, including the classical solutions commonly used in foundation design practice and other numerical or experimental solutions. The analyses with a variable friction angle allow us to investigate the effect of footing width B on the bearing capacity of strip footings. An iteration computational procedure is employed to account for the dependency of the friction angle on the stress level. According to the numerical results, it is found that the bearing capacity factor N γ for eccentrically or obliquely loaded strip footings linearly decreases with the increase of B on a log–log scale, where the range 0.3–5 m of footing width was considered in this paper. In addition, it is found that the footing width has a negligible effect on the shape and size of the normalized failure envelopes.
Cet article présente une étude exhaustive de la capacité portante de semelles filantes sur du sable soumises à des charges combinées. L’étude est réalisée avec l’analyse limite à frontière inférieure combinée avec les éléments finis et la programmation en cône de deuxième ordre (PCDO). Deux analyses ont été réalisées : une avec un angle de friction constant, et l’autre avec un angle de friction variable. Les analyses avec l’angle de friction constant ont servi à calibrer les résultats existants, dont les solutions classiques généralement utilisées dans la conception de fondations, et d’autres solutions numériques ou expérimentales. Les analyses avec l’angle de friction variable ont permis d’évaluer l’effet de la largeur B de la semelle sur la capacité portante de semelles filantes. Une procédure de calcul par itérations est utilisée pour considérer la dépendance de l’angle de friction sur le niveau de contrainte. Selon les résultats numériques, il a été démontré que le facteur de capacité portante N γ dans le cas de semelles filantes chargées de façon excentrique ou oblique diminue linéairement avec l’augmentation de B sur une échelle log–log, pour la variation de largeur de semelle considérée dans cet article, soit de 0,3 à 5 m. De plus, il a été démontré que la largeur de la semelle a un effet négligeable sur la forme et la taille des enveloppes de rupture normalisées. [Traduit par la Rédaction]
Effect of footing width on Nγ and failure envelope of eccentrically and obliquely loaded strip footings on sand
Phoon, Kok-Kwang (author) / Toh, Kim-Chuan / Tang, Chong
2015
Article (Journal)
English
| British Library Online Contents | 2015
Limit Analysis of Eccentrically Obliquely Loaded Footing
| British Library Conference Proceedings | 1994
Bearing Capacity of Eccentrically–Obliquely Loaded Footings Resting on Fiber-Reinforced Sand
| British Library Online Contents | 2014