吴海兵，杨景胜，曾二贤，吴海洋

(中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，湖北 武汉 430071)

1 概述

独立扩展基础是输电线路工程中常用的基础型式之一。在计算基础底板弯矩和冲切作用力时，其关键在于明确基础和地基界面处的接触应力分布。目前，国内外主流设计规范通常假定地基反力呈线性分布，而事实上，地基反力分布受土质类别、土和基础体系的相对刚度等因素影响，往往呈非线性特征。

我国建筑地基基础设计规范(以下简称“我国规范”)基于试验结果，将扩展基础的计算公式限定于宽高比(基础底板悬挑宽度和高度的比值)不大于2.5，且持力层为非岩石的地基。随着输电线路的快速发展，岩石地基和大宽高比(指宽高比超过2.5)的扩展基础已在工程中逐步得到应用，但设计理论与工程应用的脱节使得设计者往往难以评估其此类“超限”基础的安全性。

本文借助有限元软件ABAQUS，分析三类典型地基土上扩展基础在轴心压力作用下的基底反力分布规律及特征，并探讨我国规范计算底板柱边弯矩和冲切力的可靠性。

2 有限元计算

分析对象选取某实际工程的扩展基础，其主柱截面1 m×1 m，底板尺寸5 m×5 m，计算荷载4000 kN。通过改变底板高度h=0.5 m～2.0 m，实现基础宽高比的变化(变化范围1.0～4.0，涵盖工程中可能应用到的绝大多数扩展基础)。

2.1 有限元模型

由于基础和荷载均为中心对称，取四分之一结构建模，地基计算范围取基础宽度的5倍。基础和地基的接触面通过绑定(tie)接触实现协调变形，并在接触面处细化地基网格划分，模型网格见图1。……