浅论沉降控制复合桩基机理分析和可靠性分析方法研究

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1、同济大学博士学位论文沉降控制复合桩基机理分析和可靠性分析方法研究姓名：岳建勇申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：高大钊;黄绍铭2002.3.1沉降控制复合桩基机理分析和可靠性分析方法研究摘要沉降控制复合桩基是现代桩土相互作用理论的巨大成果之一，它是一种新的基于沉降控制原则的桩基础，在上海地区已经得到广泛应用。本文在分析沉降控制复合桩基工作性状的基础上，建立了单桩分析模型、单桩承台分析模型、沉降控制复合桩基群桩分析模型，对沉降控制复合桩基工作机理进行了深入研究；在确定性分析的基础上，又探讨了沉降控制

2、复合机基沉降可靠性分析方法。．在单桩分析中，建立考虑桩土摩擦接触计算模型和以广义荷载传递法为基础两种有限元计算模型，分析了桩土之间的非线性相互作用，土中应力分布和位移变化，并进行了一些规律性的探讨，并对土体的计算参数取值进行了研究，最后以单桩现场静载荷试验进行了验证。在单桩承台的分析中，建立单桩承台的有限元分析模型，分析了承台的存在对桩土相互作目j的影响，桩土中的应力分布和位移的分布，以及一些规律性的探讨。在沉降控制复合桩基群桩分析中，分别建立弹性地基和弹塑性地基两种群桩分析模型。分析了沉降控制复合桩基

3、桩士的分担比，土体的沉降，桩顶反力，桩身轴力分布，桩士相对位移，桩侧摩阻力和桩端阻力随荷载的变化。探讨了桩端持力层的性质、桩距、承台的刚度、桩数对复合桩基的工作机理的影响，特别是桩数的影响，并将弹性地基模型的分析结果和弹塑性地基模型分析结果进行了对照分析。根据沉降控制复合桩基的特点，提出了沉降控制复合桩基可靠性分析方法，采刚蒙特卡罗法、有限元方法、响应面法三者相结合来解决这个问题，运用蒙特卡罗法对影响沉降控制复合桩基沉降和差异沉降的变量进行显著性检验，得到主要变量，然后对主要变量进行可靠性分析，也分析了

4、变量间相关性对可靠性分柝结果的影响。j／关键词：沉降控制复合桩基广义荷载传递法有限单先法沉降控制群桩基础可靠性分析蒙特卡罗法响应面法。ResearchonPerformanceandReliabilityAnalysisMethodsofControlling-settlementCompositePileFoundationABSTRACTControlling-settlementcompositepilefoundationisagreatachievementofmodemtheoryofint

5、eractionbetweenpileandsoil．ItisanewkindofpilefoundationwhichisbasedoncontrollingsettlementprincipleandhasbeenwidelyusedinShanghairegion．Inthispapersinglepilemodel，singpilecapmodelandpilegroupmodelarebuiltonthebasisofthebehaviorofcontrolling—settlementcom

6、positepilefoundation．Theirperformancesareanalyzed．Thereliabilityanalysismethodsofsettlementofcontrolling-settlementcompositepilefoundationisdiscussed．Intheanalysisofsinglepile，twoFEMcomputermodelsarebuilt：onetakesintoaccountthefrictioncontactbetweenpilea

7、ndsoil，theotherisonthebasisofgeneralizedloadtransfermethod．Accordingtothesecomputermodels，thenonlinearinteractionbetweenpileandsoil，thestressanddisplacementinsoil，andsomeprinciplesarediscussed．Computerparametersofsoilarealsodealtwith．Thecomputerresultofm

8、odeliscomparedwiththatoffieldloadtest．Intheanalysisofsinglepilecap，thecomputermodelisbuilt．Thecapinfluenceontheinteractionbetweenpileandsollisdiscussed．Computermodelofpilegroupsispresentedinthispaper．Elasticsoilmodelandela