基于复合地基中刚性桩刺入及沉降变形理论分析

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1、河海大学硕士学位论文复合地基中刚性桩刺入及沉降变形理论分析姓名：仇亮申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：施建勇20060501摘要刚性桩复合地基理论研究的重点，主要集中在两个方面：一．桩土共同作用下的荷载传递规律，二．下卧层的应力及变形特性。本文从刚性桩在饱和软粘土体中的贯入问题入手，对刚性桩复台地基的位移场和应力场作了相应的研究，得到了一些有意义的结论。主要工作包括如下方面：1．以应变路径法模拟桩端的准静态深刺入过程．以其中应变完备解答为基础，采用Drucker--Prager屈服准则及流动准则，推导了桩端塑性区域内各应力分量的理论表达式；结合平衡方程以及有无附加应力影响下的塑性区

2、边界条件，给出了塑性区域内，特殊路径下，包括体积应力在内的应力分量显式解答。2．结合符合柔性基础下刚性桩复合地基中土体附加应力分布规律，采用应变路径法模拟桩端刺入，描述了考虑附加应力影响下的桩端及桩端附近区域土体的应力应变变化过程。并分析了反映软土特性的重要指标如摩擦角、刚度指数等对桩端应力分布的影响。3．结合现有的侧摩阻力经验表达式，推导桩身应力平衡方程，考虑剪切应力影响下的桩间土位移协调方程。假定桩相对土体不可压缩，给出了刚性桩复合地基沉降的理论解答。并分析了土体参数、置换率等因素对复合地基性状的影晌。关键词：刚性桩复合地基，柔性基础，应变路径法，刺入变形，下卧层沉降AbstractT

3、hestudyofcompositegroundofrigidpileisconcentratedonthefollowingtwomainpoints：thefirstistheloadtransferlawbetweenpileandsoil，thesecondisthebehaviorofthesoilresistanceatthepiletip．Startingwiththepenetrationofthepileintothesaturatedclays，Thenonlinearbehaviorofthesoilresistanceatthepiletipinthestudyis

4、predicted．Theworkincludestheseveralmainpointsasfollows：1Thispaperdescribesthefundamentalsofthestrainpathmethodandpresentssolutionsfortheeffectsofquasi-staticundrainedpenetrationofpiles．Onthebasisofclosesolutionsofthestrainrates，theclayobeysaDrucker-Prageryieldcriterion，andexhibitsDOstrainhardening

5、orsofteningduringplasticflow．Theelastic—plasticboundaryandapproximatesolutionsforpredictingtotalstresscomponentsinplasticsoilCanbeobtained．Explicitsolutionsofthetotalstressandvolumetricstressinplasticareaarecomputedbyintegratingequilibriumequationsalongspeciallines．2．Basedonthestrainpathmethod，Con

6、sideringthedistributionofthesubsidiarystressofthecompositefoundationundertheflexiblepilecapcondition，predictionofstressesandstrainsaheadofasimplerigidpileduringundrainedpenetrationinisotropicallyuncompressiblesoftclaysisattained，Thispaperalsoidentifiesimportantfactorssuchasangleoffrictionandshearm

7、oduleaffectingpenetrationstressinsurroundingsoilsofthepilelip3Withreferencetopresentexpressionofthefrictionatthepilesoilinterfaceattainedbyexperiencemethods，thispaperderivestheequilibriumconditionofthepileandther