桩筏基础混合计算简化方法及其设计应用

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1、中国地质大学（北京）硕士学位论…文桩筏基础混合计算简化方法及其设计应用学号：2102120047研究生：薛倩冰专^^^业:研究方向：基础工程指导教师:夏柏如(教授）企业导师：张永勤（教授级高工）2015年5月声明本人声明所呈交的论文是我个人迮导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宂成果，也不包含为获得中国地质大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名寫淡A日期:T^lXj^

2、r关于论文使用授权的说明本人完全了解中国地质大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。j公幵•保密(一年）（保密的论文在解密后应遵守此规定）分类号密级中国地质大学（北京）硕士学位论文桩筏基础混合计算简化方法及其设计应用学号：2102120047研究生：薛倩冰专业：地质工程研究方向：基础工程指导教师：夏柏如(教授)企业导师：张永勤(教授级高工)2015年5月ADissertationSubmittedtoChinaUniver

3、sityofGeosciencesforMasterDegreeDesignApplicationofPileRaftFoundation’sMixingSimplifiedMethodMasterCandidate:XueQianbingMajor:GeologicalEngineeringStudyOrientation:BasicEngineeringDissertationSupervisor:Prof.XiaBairuAssociateSupervisor:Prof.ZhangYongqinChinaUniversityofGeosci

4、ences(Beijing)摘要桩筏基础因具有较好的受力性能及良好的经济效益，在房屋建筑、桥梁、港口码头等工程中越来越广泛的被应用。由于在实际工程中，桩筏基础的分析与土有关的桩-土-桩、桩-土-筏板之间相互作用，影响着工程人员对桩筏基础的工作机理的认识，特别是目前桩基实用计算方法需要能够反映土体引起的桩筏非线性变形特性，也描述了桩土分担荷载、筏板与桩的共同作用的受力机理。本文寻求在理论上可靠以及计算量较小的桩基实用的计算方法，用于在工程实践上对桩-土-筏板相互作用的复杂系统的论证和研究。通过建立桩筏基础体系简化分析模型，运用有限元法开发桩筏基础混

5、合计算简化方法程序。本文研究内容主要有以下几个方面：(1)从理论上介绍了有限元法与荷载传递法相结合的桩筏基础计算分析方法，有限元法分析桩和筏板，荷载传递法考虑桩土相互作用，考虑桩土弹性、塑性和滑移阶段；基于增量形式描述单桩的荷载传递曲线的基础上，采用近似计算分析群桩的非线性；基于筏板与地基土的接触应力的假设，筏板-土-桩的相互作用对土体刚度矩阵的影响可以通过Mindlin弹性解进行分析。(2)利用Matlab语言开发了桩筏基础混合计算简化方法有限元程序，通过算例分析全面准确地评估桩筏基础混合计算简化方法适用性和程序的准确性。本文编制的桩筏基础混合

6、计算简化方法程序能够完整再现前人的研究成果，具有比较广阔的工程应用前景。（3）桩筏基础混合计算简化方法在桩筏基础设计理念中的应用，以及简化方法应用到桩基沉降对邻近隧道影响分析，不仅显示了该方法可以用于初步设计及计算校核，同时也可以给出详细的设计性能预测，在实际工程中有较强的实用性。关键词：桩筏基础，混合分析法，群桩，有限元，程序编制1AbstractDuetoitsgoodforceperformanceandEconomicBenefits,piledraftfoundationiswidelyusedinconstruction,bridge

7、sandports.Intheactualproject,theInteractionaboutsoilandpileinpiledraftfoundation,affectengineers’understandingoftheworkingmechanismofthepileraftfoundation,especiallyinthecurrentcalculationmethodneedstobeabletoreflectthenonlineardeformationbehaviorofpileraftfoundationcausedbys

8、oil.Alsodescribesthestressmechanismofpile-soilsharingload,raftandpil