浅论刚性桩复合地基空间变刚度调平设计

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1、河北农业大学硕士学位论文刚性桩复合地基空间变刚度调平设计姓名：王伟申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王士杰20080607摘要随着复合地基技术在我国土木工程建设中的推广应用，复合地基概念和理论得到了很大的发展。尽管如此，复合地基的理论研究仍远落后于工程实践。在复合地基沉降计算方面虽然有了一些计算或估算方法，在工程实践中起到了良好的指导作用，但现行这些计算理论几乎都存在不同的缺陷和难点。复合地基在按沉降控制的优化设计方面的研究更是寥寥无几，人们仍然是利用已有的经验保守设计，使工程设计或多或少的造成一些不必要的浪费。因此，深入开展复合地基沉降计算理论及按沉降控制的优化设计理论研究，对于发展

2、复合地基技术具有重要的意义。鉴于此，本文作了以下工作：(1)基于对复合地基承载特性和变形特性的深入研究，本文将半无限弹性空间中的Geddes解与Mindlin解应用于刚性桩复合地基沉降计算，考虑了桩的荷载传递特性、桩侧摩阻力及荷载作用深度等因素对复合地基变形的影响。通过工程实例的验证，表明该方法是可行性的。(2)根据基础～垫层一复合地基相互作用的原理，分析了实现复合地基变刚度调平设计的途径，给出了八种变刚度复合地基设计的方案。然后，基于FLAC．3D岩土工程数值分析软件，建立了六个变刚度复合地基调平方案，对比分析了六种变刚度复合地基的沉降、土反力、桩顶反力、筏板内力；探讨了改变桩长、桩径和桩间

3、距等方法实现复合地基变刚度调平的效果，并进行优化布桩分析。研究表明：筏板基础的沉降呈“蝶形”分布特征，基础差异沉降随荷载的增加先增大后减小；变桩长、变桩距相结合的方案有利于改善筏板的内力状况，降低筏板的弯矩，减小不均匀沉降，为最理想的调平方案。关键词：复合地基；差异沉降；变刚度；调平设计；数值分析VariablerigiditydesignmethodofrigidpilecompositefoundationAuthor：WangWeiMajor：GeotechnicalEngineeringTutor：WangShi-jieAbstractWiththeapplicationoftheco

4、mpositefoundationinCivilEngineeringConstruction．althoughtheoreticalresearchandengineeringpracticehasmadegreatprogress，theoreticalresearchisstillseriouslylaggingbehindinengineeringpractice．Intermsofsettlement，althoughtherehavebeensomeCalculationorestimationmethods．andinengineeringpracticeplayedagoodr

5、oleinguiding，theexistingtheoryalmostallhasdifferentflawsanddifficulties．Studyoncontrolled-settlementdesiginisalsoveryfew．Peoplestilldesigncompositefoundationbyusingconservativeexperience．thismakesmoreorlessunnecessarywaste．Therefore，thedepthresearchontheoreticalcalculationofsettlementandcontrolled—s

6、ettlementdesigniSofgreatsignificance．Inviewofthis．thethesismakesthefollowing：(1)Basedonthestudyoftherigidpilecompositefoundationsettlementcalculations，thenewmethod，useingtheGeddesandMindlinsolutionswiththecharacteristicofconsideringthetheoryofloadtransmission、thedistributionformoftheskinfrictionofpi

7、letocalculatethesettlementofcompositefoundation，ispresented．Thecalculationforaprojectproblemshowsthatthecalculationresultshavegoodagreementwiththeprojecttestresults．(2)Basedonthestudyoftheinteractionp