基于geddes解答的筏板—桩共同作用分析

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1、同济大学硕士学位论文基于Geddes解答的筏板—桩共同作用分析姓名：毕平均申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：杨敏20050301摘要本论文主要包括以下几部分的研究工作：1．理论界已经有人提出基于Minlin弹性理论解实现桩筏共同作用的方法，但是由于Minlin理论公式比较复杂，理论界较多采用比较简化的Geddes应力解进行分析：但由于Geddes应力法没有考虑筏扳的刚度，让各桩均分上部荷载，无法准确反映桩筏基础的工作性状。本课题在Geddes应力解的基础上，将薄板弯曲的有限单元法与Geddes应力解结合在一起，提出分

2、析桩筏基础的新方法。该方法用Kirchhoff薄板理论模拟筏板，用弹簧模拟桩，采用有限单元法计算出每根桩贫担的荷载，然后再根据Geddes应力解计算基础沉降。桩顶荷载除以桩顶沉降就得到群桩新的刚度矩阵，将之代入矩阵方程组又可以求解新的沉降⋯⋯经过几次循环，直至迭代收敛，这样，通过在群桩的顶部加上弹性板，基于Gedds解答，不但实现了桩与桩之间的相互作用，同时也实现了桩与筏板之间的共同作用。2．为验证本方法的合理性，本文与Poulos，TaandSmall，Sinha，Chow,YongandShen以及Clancy&Rand

3、olph提出的各种数值分析方法进行了对比，并根据本文提出的方法对桩筏基础的受力变形规律进行了分析，得出基础沉降、桩顶反力随桩长、桩间距、板厚、弹性模量、土泊松比、地下水位埋深以及荷载分布形式等参数的变化规律。，，3．本文提出将基于Geddes解答的筏板一桩共同作用分析应用于长短桩组合桩基础，并探讨了长短桩组合桩基础的受力变形与相关参数的关系，同时采用三维弹塑性有限元法对长短桩组合桩基础的工作机理进行分析，两种分析结果的对比迸一步证明本文方法的合理性。4．详细介绍了本文方法在两个长短桩组合桩基础实际工程中的应用。关键词：Ged

4、des解答，筏板一桩共同作用，桩筏基础，Geddes应力法，荷载分配系数，长短桩组合桩基础ABSTRACTInthispaper，thefollowingjobshavebeencarriedout：1．Themethodofpiles．raftinteractionbasedonMinlin’StheoryhadbeenDresentedbyW．Y．Shen，Y．K．ChowandK．Y．Yong．DuetothecomplexityofMinlin’sexpressions．Geddessolutionisusedmor

5、econmaonlyintheory,whichcantakeintoaccounttheinteractionofpile—pile，butnottheinteractionofpilesandmfi．InthisDaper’anewmethodthatcombinedthefiniteelementmethod(FEM)andGeddessolutionwaspresented，bywhichtheinteractionofpile-pile，theinteractionofraft—pilescouldberealiz

6、ed．Inthismethod，KirchhoffthinplatetheoryWasusedtomodeltheraft．springswereusedtomodelthepiles，andFEMwasusedtocalculatetheloadscarriedbyeverypile．Andthen，thesettlementcouldbecalculatedbyGeddesstressmethodaccordingtotheloadscarriedbyeverypile．Thustheinteractionofraft-

7、pilesbasedonGeddessolutionWBSachievedbysettingRnelasticraftonthetopsofthepiles．2．Inordertoexaminethevalidityofthenewmethodpresentedhere，somenumericalmethodspresentedbyPoulos，TaandSmall，Sinha，Chow,YongandShen，Clancy&Randolphwerevotedtocomparewiththenewmethod．Then,th

8、esettlementrulesofthepiled·raftfoundationswereanalyzedbythenewmethodwhensomeparametersvaried．Theseparameterswerelistedasfollows：thelengthofthepil