浅谈软土地基上大型结构物桩筏基础内力和变形分析

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1、浙江大学硕士学位论文软土地基上大型结构物桩筏基础内力和变形分析姓名：金振奋申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：陈云敏2001.3.1目录浙江大学硕士学位论文200摘要i随着大型桩筏基础在工程中的广泛运用，许多实际问题都尚待解决，j本文通过运用有限元技术，采用20节点的六面体高精度等参元对群桩基础进行了计算，获得了桩筏基础中的应力场和位移场，分析了群桩基础中应力的传递规律和沉降，的分布情况，与实测值和规范法计算结果进行了比较。嵌明有限元法与实际比较接近，体现了该方法的优越性，讨论了桩数、承台宽度、桩土模量比、桩长等对应力和沉降分布规律的影响。

2、为了克服常规有限元法计算大型桩筏时单元数和节点数过多从而导致无法计算的缺点，对常规三维有限元的20节点等参元进行改进，把目前在结构计算中比较成熟的三维复合单元法和分区积分技术引入到群桩基础的分析中来，有效地控制了单元数和节点数，大大减少了计算的工作量，使大型桩筏基础的有限元分析成为可能。将上述计算结果与常规有限元法和实测结果进行了比较，三者都、比较接近，但该方法计算耗时较少，使用方便。卜。采用复合单元法对实际306根桩的大型桩筏基础进行了分析，正确地模拟了整个基础中的应力传递和沉降分布情况，得到了各桩承受的荷载大小及相互间的，比例。慨明了规范所推

3、荐的等效作用法能较准确地计算基础的总沉降，但整个地基中应力传递和沉降变化规律有一定的出入∥7。本文将板下的桩和土简化成弹簧，桩的刚度按群桩中单桩的P—s曲线计算，下卧层沉降按分层总和法计算，运用了16节点退化等参元对厚筏板进行有限元的计算，分析了整个基础的沉降、筏板中的内力、桩顶反力等分布情况，讨论了筏板(大小、外形、厚度等)和桩各种参数(桩长、桩径、桩间距、桩数以及布置等)对整个基础的沉降和筏板中的内力等的影响。并把计算结果和有限元法和实测值进行了比较，说明了该方法的可行性。而且由于配套了功能强大的前后处理，操作简便，能方便的考虑各种不同的情况

4、，如荷载组合的变化，筏板和各种参数的变化，通过各种计算结果的比较，选取更优的方案，达到优化设计的目的。该方法的计算结果已经经过了多个已建和在建工程的实际验证，与实际情况比较吻合。关键词：桩筏基础、有限单元法、复合单元法、退化层合单元法、共同作用目录浙江大学硕士学位论文2001AbstractInthispaper,usingthefiniteelementand20一nodehexahedronhigh—precisionunit，thestressandsettlementofthepilesraftareachieved．Atthesamet

5、ime，thelawofstresstransferanddistributionofthesettlementareobtained．Thegeneralfiniteelementmethodhastoomanyelementsandnodestobecalculated．Inthispaper，general20一nodeunitismodified，andthenumberofthecellsandnodesarecontrolledeffectively,whichreducethecalculatingtimegreatly．Thepi

6、legroupwith306pilesisanalyzedwithcompositeunitmethod．Stresstransferanddistributionofdisplacementinthewholefoundationaresimulatedcorrectly．Thebearingcapacityofeachpileiscalculatedandtheloadratiobetweenpilesisachieved，also．Inthispaper,thepileandsoilundertheplankaresimplifiedint

7、osprings．ThestiffnessofpilesiscalculatedfromtheP-Scurveofsinglepile．Thesettlementofsubstratumiscalculatedbylayerwisesummationmethod．Thesettlementinthewholefoundation，thestressintheraft，thereactionforceonthetopofpilesareanalyzed．Theinfluenceofchangesinthesize，shape，thicknessof

8、theraft，thelength，theradius，thenumberofpiles，spacebetweenpilesonthes