基于考虑筏板刚度的桩筏非线性共同作用分析

《基于考虑筏板刚度的桩筏非线性共同作用分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、南京工业大学硕士学位论文考虑筏板刚度的桩筏非线性共同作用分析姓名：凌华申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：宰金珉;王旭东2002.5.1南京工业大学硕士学住论文摘要7随着共同作用理论和计算机的发展，人们对桩筏基础有了较多认识。但由于桩筏基础影响因数众多，目前在研究非线性共同作用时，尚限于将承台板视为刚性。对于大型筏基，往往不能把筏板视为刚性。因此考虑筏板的实际刚度，进一步认识筏基与桩基和地基土非线性共同作用机制，优化设计桩筏基础。具有重要的现实意义。‘‘‘本文在分析国内外相关研究成果的基础上，建立了一种考虑筏板实际刚度的桩筏基础一地基非线性共同作用分析

2、方法：以平面壳体单元模拟筏板，按有限层法模拟桩土之间的弹性相互作用，用广义剪切位移法模拟桩的非线性工作性状，用cuT—oFF方法对筏底土的极限状态进行限制。编制了基于上述分析方法考虑筏基实际刚度和桩的非线性的共同作用分析程序。本文方法可进一步耦合上部结构刚度，考虑上部结构一桩筏基础一地基的非线性共同作用。本文深入分析筏板有限刚度情况下桩的非线性工作性状和复合桩基的工作的机理。(研究表明，与常规桩基相比，复合桩基中桩一桩之间的相互作用减少，各桩按单桩工作特性发挥，工作荷载接近或等于单桩极限荷载。随着外荷的增加，桩逐渐进入非线性工作状态，筏底土承担的荷载迅速增长

3、，筏板内力增大，平均沉降、差异沉降均要大于常规桩基，这就要在强度满足要求时，对复合桩基的沉降要进行验算，也即对承载力和变形要双重控制。进一步分析了筏板刚度对非线性共同作用的影响。筏板刚度的增加，将迫使筏板沉降趋于均匀，从而影响了桩承载能力的发挥顺序，但对土的承担荷载比影响不大。1、、研究了合理布桩方式，探讨了以零差异沉降为目标的优化设计的可能途径。分析桩长、桩径，和多种布桩方式，对筏底土反力的分布，平均沉降和差异沉降的影响。分析表明，中心布桩是均匀受荷的桩筏基础的合理布桩方式，合理的布桩方式比增加板厚更加经济有效地减少了差异沉降，直至趋近于零。大型工程实例的

4、模拟与对比分析证明了本文方法的可行性和计算程序的实用性，进一步验证了塑性支承桩一非线性复合桩基设计理论的正确性。。一关键词桩筏基础非线性共同作用广义剪切位移法有限层法平面壳体单元布桩方式筏板厚度塑童三些垄兰翌主兰堡垒墨————————————一ABSTRACTWiththedevelopmentoftheinteractiontheoryandcomputer,moreandmoreachievementsaboutpiledraRfoundationhavebeenobtained．Butmanyunsolvedproblemsstillremainint

5、hisfieldduetoitscomplexity．Nonlinearinteractionhasbeenstudiedwithoutconsideringtheraftrigidity．Forthebigraftfoundation,themffstiffnessmustbeconsideredinanalysisofnonlinearinteraction．Itisweightilysi卿ficativetounderstandofmechanismoftheinteractionofpiled’raftfoundation．soilinconside

6、rationoftheraftngidity,andtorationallydesignpiledraftfoundation．Onthebasisoftherelatedresearch，anonlinearintemctionmethodofpiledraftfoundationsisestablished．Thenonlinearsheardisplacementofsoilaroundthepilesisanalyzedbythegeneralizedsheardisplacementmethod，theraftissimulatedbythepla

7、ne—shellelement，andtheelasticinteractionofpile—pile，pile·soilandsoil-soilaredeterminedbyfinitelayermethod．Inadditionthesoilpressureislimitedwithinthescopeoftheultimatebearingcapacityby‘CUT-OFF’method．Aprogrambasedontheabovemethodhasbeenprogrammedtoanalyzingnonlinearinteractionofpil

8、edraftfoundations．Themetho