文档介绍：中文摘要的研究也很少。本文通过桩土相互作用的三维有限元——无限元——接触面单元关键词:很多实际工程情况下桩筏基础的地质条件是非常复杂的,而现有的规范中群桩设计方法没有考虑土质条件的复杂性。关于复杂地质对群桩承载性状的影响的非线性耦合数值模型,用衄编制的桩土相互作用程序来分析桩基在土层界面倾斜,双层土地基层厚度变化,桩端持力层面变化三种情况下群桩的承载变形特征,同时从土质条件的角度对桩一土相互作用的机理进行进一步的研究。因此,对以上三种复杂地质情况下的群桩承载性状研究就是本文的主要内容。本文主要研究目的有两个:一是研究复杂地质条件下的群桩承载性状,探讨常规规范方法对复杂地震下的适用性,对实际工程设计提出一些有益的建议二是针对土性特点进一步对群桩荷载传递机理进行研究。研究结果表明,在正常荷载水平、桩间距为常用桩距情况下,在土层界面倾斜、双层土地基层厚度变化、桩端持力层面变化时,群桩中各单桩的承载性状虽然相对而言表现出了一定的差异性,但是群桩基础的承载性状还是表现出一定的整体性。总之,以上复杂地质条件下对群桩基础的整体承载性能影响很小,但是对角桩的影响应值得注意,特别是在桩端持力层面变化时候。嵌岩桩存在最佳嵌岩深度,但是不存在最大嵌岩深度。复杂地质条件,桩筏基础,承载性状,有限元,非线性分析
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第一章绪论问题的提出随着我国改革开放的深入,城市建设也随之迅速发展,作为现代城市重要特征之一的各类高层建筑在全国大规模兴起,使得城市面目大为改观。随着建筑物层数的增加,基础底面荷载也随之增大,摆在结构设计工程师面前的问题是如何选择一种比较好的基础型式,安全、合理地保证建筑物地基承载力、建筑物的总沉降以及差异沉降,保证建筑物的正常使用。桩基是处理软弱地基、减小建筑物沉降的最有效的方法之一,因此在高层建筑、港口工程、桥梁工程、近海工程桩基工程能否实现其预定功能,并做到技术先进、经济合理、完全取决于设计和施工的质量。设计中应综合考虑的因素主要有:地质条件、上部结构类型、荷载特征、施工技术、施工环境、检测条件等。其中地质条件不仅是特定荷载条件下制约桩径、桩长的主要因素,也是选择桩型、成桩工艺的主要因素。我国幅员辽阔,地质条件变化复杂,在很多地区,特别是在上海、安徽、浙江、天津等省市,地质条件很差,土层分布复杂。采用桩基础形式,桩身需要穿越很厚的软土层。有些地区普遍发育着以红色碎屑岩沉积为主的软质岩,其上直接覆盖着第四纪松散沉积物。建筑物可以采用压缩性很小的基岩作为持力层。即采用嵌岩灌注桩来支撑基础和上部结构。但是作为持力层的基岩分布并不规则,经常有倾斜变化等情况。桩基技术的迅速发展,推动了桩基理论研究的不断深人,群桩作为桩基主要型式,一直是国内外研究的重点。经过四十多年的研究,人们刘桩基的承载和变形机理已经有了比较深人的认识,提出了一系列的计算分析理论和工程设计方法。但相对于桩基础的发展需要而言,群桩研究的深入程度还远远不够。对于群桩的分析。工程上最为关心的问题是群桩的承载力确定和群桩沉降预测。工程中常用的方法如群桩效率系数法、等代墩基法、弹性理论法、剪切位移法等各有其优缺点,但对群桩特性的反映都是不够全面,不够完善的。群桩的工作是一个复杂的桩一土一承台的共同作用过程,桩的受力变形特性受到邻桩和承台的影响,完全不同于单桩。目前,对这种共同作用特性的认识还不甚清楚。因而,当前的研究一方面需要对桩土一承台的共同作用机理作更为深入细致的分析,另一方中得到广泛的应用。天津大学硕士学位论文
桩土相互作用分析方法综述面,需要在对群桩承载力变形机理深人研究的基础上寻求一种更为简捷合理、适应面广、能够比较全面反映上述共同作用特征的工程计算分析方法。试验研究、数值分析是研究群桩承载力和变形特性最常用的方法。实验表明室内重塑土中的小比例群桩模型试验不能正确反映群桩的某些特性,因而有其局限性。而群的原型试验动辄耗资数百万甚致上千万,也不可能大量使