桩筏基础与地基共同作用的半解析半数值分析法

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1、桩筏基础与地基共同作用的半解析半数值分析法摘要：将群桩筏板基础离散成桩和弹性板，桩筏基础与地基的共同作用转化为桩、弹性板与地基之间的力与位移协调分析。对不同的地基模型求解相应的地基柔度系数，同时将桩作为弹性杆件求解其柔度系数，并将筏板视为地基上的四边自由矩形板，求出其在地基反力、桩顶反力和外荷载以及简支边广义位移共同作用下的位移，最后通过力和位移协调建立桩、筏、地基之间的共同作用方程并求解。算例对比表明半解析半数值方法具有较好的精度，能满足实际工程计算需要。关键词：桩筏基础；共同作用；半解析半数值法中图分

2、类号：TU473文献标志码：A文章编号：1674-4764（2014）05-0103-08InteractionBetweenPiles-RaftFoundationandGroundBasedonaSemi-AnalyticalandSemi-NumericalMethodZhuLichun，ChenShuisheng，FengZhenhua，Lv8Guomin，SuTianfeng，LeiZelin（SouthChinaSeaFisheriesResearchInstitute，ChineseAcad

3、emyofFisherySciences；ScientificObservingandExperimentalStationofSouthChinaSeaFisheryResources&Environments，MinistryofAgriculture，Guangzhou510300，P.R.China）Abstract：Consideringthepiles-raftfoundationasacompositesystemofpilesandelasticplate，theinteractionbe

4、tweenpiles-raftfoundationandsoilistranslatedintothecompatibleanalysisofforceanddisplacementamongpiles，elasticplateandground.Basedondifferentmodelsoffoundationsubjectedtocentralizedload，thesettlementcoefficientsubjectedtouniformloadisobtainedbymeansofinteg

5、ral，Theflexibilitycoefficientofpilesiscalculatedbyconsideringthepileaselasticmember，andwithraftidentifiedasfoursidesfreerectangleplateontheground，thedisplacementofraftsufferingexternalloads，counterforceofsoilandgeneralizeddisplacementontheboundarycouldbeo

6、btained.Asemi-analyticaland8semi-numericalmethod，usingcompatibleanalysisofforceanddisplacementbetweenpiles，elasticplateandground，isdevelopedtoanalyzetheinteractionbetweenpiles-raftandsubsoil.Numericalanalysisprovethatthesemi-analyticalandsemi-numericalmet

7、hodisprovideanaccurateandpracticalcalculationtoolto.andmeettheneedsofpracticalengineering.Keywords：piledraftfoundation；interaction；semi-analyticalandsemi-numericalmethod地基基础共同作用计算目前采用的方法主要是数值方法和解析方法，数值方法一般是采用有限单元法，而解析方法主要包括边界元法和半解析方法。考虑到地基的半无限性，有限单元法[1]在计

8、算时单元多，计算时间长，难于模拟无限域，难以在实际工程计算采用，半解析半数值法[2]和边界元法[3]由于直接采用地基的解析解，因此地基无需作大量网格划分，容易满足计算要求。8地基上筏板计算主要有两种考虑方法，一种是将筏板视为刚性板，另一种是将筏板作为地基上的弹性板板，桩的计算也主要有两种不同的处理方式，一种是将桩视为弹性杆件，按压杆计算，另一种是将桩分为若干个单元段，根据桩土之间侧摩阻力的分布规律[4]采取不同的计算模型。倪光