文档介绍：天津大学
硕士学位论文
沉降控制复合桩基设计法的应用及有限元分析研究
姓名:孙立强
申请学位级别:硕士
专业:岩土工程
指导教师:闫澍旺
20061201
中文摘要在软土地基上,多层建筑或是较大荷载的构筑物采用天然基础方案在很多情况下难以满足地基变形的要求。此时就需要考虑地基处理,我们常会考虑到常规的桩基设计方法,即全部荷载由桩来承担。这样往往会使桩数较多,其工程造价大幅度增加。因此我们就需要探索另一种设计方法,以减少工程造价。鉴于常规复合桩基设计方法只考虑桩的承载作用而忽略了桩间土的承载作用,使实际工程过于安全而造成不必要的经济投入,经过许多人在此领域的探索,通过对软土地基的研究,提出了由容许沉降量确定桩数的复合桩基设计即按沉降量控制的复合桩基的完整设计法。本文主要介绍了沉降控制复合桩基的概念、以沉降量为控制指标时的设计原理、设计原则和设计步骤。然后利用这种方法对一个工程实例进行了设计,最后将设计结果跟常规方法设计进行了简单的经济比较,显示了一定的经济优势。对沉降控制桩基建立了有限元模型,利用大型通用有限元分析软件对桩基的整个过程进行了非线性有限元分析。分析结果与设计结果比较吻合,表明在有限元软件计算分析下,沉降控制复合桩基的工作过程显示,此设计满足外部荷载的要求和沉降变形的要求,从而数值分析角度上证明了该设计方法的可行性。关键词:复合桩基沉降控制数值模拟经济优势
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索,发现了另一种桩基设计方法一沉降控制复合桩基设计方法。,多层建筑或是较大荷载的构筑物采用天然基础方案在很多情况下难以满足地基变形的要求。此时就需要考虑进行地基处理,这样我们就会考虑到桩基设计方法,常规的桩基的全部荷载有桩来承担。这样往往会使桩数较多,从而工程造价大幅度增加。因此我们就希望探索一种新的桩基设计方法,既能满足沉降变形要求,又能减少桩数以减少工程造价。经过许多人在此领域的探天然地基和常规桩基础之间的基础类型。复合桩基是指桩与承台共同承担外荷载的桩基础。而沉降控制复合桩基是指桩与承台共同承担外部荷载,按沉降要求确定桩数的低承台摩擦桩。它是一种介于天然地基上浅基础和常规桩之间的一种基础类型。按沉降控制的复合桩基设计的实质是以沉降控制为原则,考虑桩与承台共同作用的一种桩基设计方法。在我国的沿海及部分内陆地区的建筑场地土,主要为抗剪强度低、压缩性较高、渗透性较小的淤泥、淤泥质土、冲填土及其它高压缩性土组成的软弱土。软土地基上进行构筑物设计时,沉降往往是基础设计中的一个主要问题。以往我们在处理这类地基时,最可靠的方法通常是采用桩基础。目前我国地基基础设计规范和桩基技术规范,其设计理论大多是建立在满足承载力的基础上的。桩基础一般由上部结构荷载来确定桩数和桩长。那么,对于荷载作用不是很大,而采用天然地基沉降又过大的建筑,是否能够按沉降值的大小来选择桩数和桩长呢两控制复合桩基是近年来上海地区发展较快的一种新型基础形式和地基处理技术。它以变形控制的原则进行设计的桩基础,也即在设计时由基础的地基沉降大小趋势来确定桩数和桩长。这种桩基在基础中除承担部分荷载外主要起减少和控制沉天津大学硕士学位论文.
.两悼刂聘春献τ玫囊庖设计理论与设计方法编入了上海了标准《地基处理技术规范》降的作用,桩可视为减少沉降的措施,或作为减少沉降的构件来使用。这一理论根本改变了原有的设计思路和方法,亦即:浞掷煤头⒒恿俗钥刂苹〕两档哪芰Γ砂吹プ蕹性亓ι计,使桩的承载能力得到充分的发挥。浞掷锰烊坏鼗某性亓Γ皇窍笸ǔD茄豢悸亲≈凶械上部荷载。谡龌》段冢喜亢稍亟ū痪鹊睦┥⒌降鼗聊冢∽褐间的桩群效应将变小,使天然地基和桩基础都可尽量发挥作用,而常规设计由于桩数较多,一般都存在桩群效应,限制了桩的承载力的发挥。正是存在以上较大的改变,使得沉降控制复合桩基具有