基于cfg桩复合地基工作机理研究

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1、同济大学硕士学位论文CFG桩复合地基工作机理研究姓名：朱登峰申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：高大钊20030301摘要CFG桩复合地基由桩、土、褥垫层三部分组成，其中褥垫层技术是复合地基的一个核心技术，复合地基的许多特性都与褥挚层有关。本文在对CFG桩一土一垫层之间的相互作用进行分析的基础上，从理论上建立了求解CFG复合地基桩土应力比的计算公式。在对CFG单桩复合地基的工作性状详细分析的基础上，根据有限单元法理论，建立了单桩复合地基模型，对CFG单桩复合地基的工作机理进行了深入研究。在建立有限元分析模型时，考虑桩、土、垫层之间的接触作用，分别在桩土和桩垫层接触面设置接触单元

2、，在进行大量的计算分析后，探讨了桩土荷载传递的机理。依据复合地基沉降变形的临界桩长概念，探讨了桩土模量比对复合地基临界桩长的影响。从褥挚层和桩土模量比两个方厩，对复合地基的作用机理进行了研究，总结出了一些规律性的结论。关键词：CFG桩复合地基有限元褥垫层相互作用临界桩长桩土模量比工作机理接触作用ABSTRACTCFG—PileCompositeFoundationiscomposedofPile，SoilandCushion．CushiontechnologyisakeypartofCompositeFoundationandisrelatedtOmanytraitsofCompos

3、iteFoundation．Inthethesis，onthegroundsofanalysisforCFG—PileSoilCushioninteraction，atheoreticalformulaofcalculatingpile·soilstressratioofCFG—pileCompositeFoundationisestablished．Compositefoundation’Spropertiesaredescribedindetail．OnthebasisofFiniteElementMethodtheoryandCompositeFoundationcharact

4、er,asingle-pileCompositeFoundationFEMmodelisconstituted．Thetaskmechanismofsingle—pileCompositeFoundationislucubrated．IntheFEMmodel，thecontacteffectsamongCompositeFoundationareconsidered，andcontactelementsaresettedontheinterfacesofpile，soilandcushion．Throughconsiderablecomputercalculations，theme

5、chanismofpileandsoilloadpassingisstudied．Accordingascriticalpilelengthconceptforcompositefoundationsettlement，thethesisdiscussesinfluencesofpile·soilmoduleratiotocriticalpilelength．Fromtwoaspectsofcushionthicknessandpile—soilmoduleratio，thearticleexploreseffectmechanismsofCompositeFoundationand

6、getssomeregularconculations+Keywords：CFG—pile，CompositeFoundation，FEM，cushion，interaction，criticalpilelength，pile-soilmoduleratio，taskmechanism，contacteffect．CFO桩复台地基工作机理研究第一章绪论1．1概述房屋建筑通常是有l部结构和基础两大部分组成的。基础是承受上部结构荷重并将荷重传到基础以下土层的结构。承受基础传来的建筑物荷载的这一部分上称为地基。桩基是一种，“‘义的深基础，它有桩和连接桩顶的承台组成。复合地基是在天然地基中设

7、置一定比例的增强体，并有原土和增强提共同承担有基础传来的建筑物荷载。这样一种人工地基称为复合地基。增强体是有强度和模量比原土高的材料组成，习惯上将纵向增强体称作桩。根据材料的不同，纵向增强体可分为碎石桩、水泥土桩、CFG桩等。CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。它是有水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和，用各种成桩机械在地基中制成的强度等级为C5~C25的桩，和桩间士、褥垫层一起形成复合地基。CFG桩的骨干材料为碎石，系粗骨料；石屑为中等粒径骨料，以改善桩体