基于考虑土体固结的桩—土—承台非线性共同作用分析

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1、南京工业大学硕士学位论文考虑土体固结的桩—土—承台非线性共同作用分析姓名：戚科骏申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：宰金珉20030501南京_r-：lk大学硕士学位论文摘要本课题来源于宰金珉教授主持的江苏省应用基础研究项目——《复合桩基按强度和变形双重控制的非线性设计理论与应用》。该课题对复合桩基按强度和变形双重控制的非线性设计理论与应用进行了深入系统的研究，取得了许多可供应用的科研成果。但是由于复合桩基在软土中应用较多，土体的固结问题就无法回避，考虑土体固结的桩一土一承台非线性共同作用理论

2、和分析方法需要进一步的探索和研究。本课题探索考虑土体固结情况下桩一土一承台非线性共同作用性状，从而进一步完善和发展复合桩基双重控制的非线性理论，同时也为将来的进一步研究奠定良好的基础。‘本文使用MATLAB中的符号计算功能实现了有限层和固结有限层复杂计算公式的计算机推导，为复杂岩土工程理论问题分析的计算机推导作了成功的尝试。本文假定筏板为刚性，以Blot固结有限层方法(BCFLM)计算桩一土、桩一桩、土一土之间的弹性相互作用，采用传递函数法模拟各桩的非线性工作性状，桩身采用一维杆单元模拟，同时根据静

3、力平衡条件，确立了考虑土体固结的桩一土一承台共同作用分析方法。本文根据考虑土体固结的桩一土一承台共同作用理论，使用c++分别编制了考虑土体固结的共同作用数值模拟计算程序CPRI(ConsolidationPilesRaftInteraction)和不考虑土体固结的共同作用计算程序PRI(PilesRaftInteraction)。本文利用CPRl分别对单桩承台、四桩承台和九桩承台的工作性状进行了计算分析，模拟桩基的沉降发展过程和不同时刻土体中的孔压、桩身荷载、承台底面土体反力的变化，分析了群桩承台的

4、荷载在各桩顶的分布。这些计算结果符合一般规律，反映了土体固结对共同作用的影响。当考虑固结时间充分大时，CPRI和PRI两程序的计算结果吻合，从而验证了考虑土体固结的桩一土一承台共同作用理论的正确性，初步实现了考虑土体固结共同作用的全过程分析。本文首次对考虑土体固结情况下桩一土一承台非线性共同作用的分析进行了有益的尝试，为深化桩土非线性共同作用机理的认识和进一步的研究奠定了基础。关键词固结桩一土一承台共同作用有限层法固结有限层法传递函数MATLAB符号计算南京工业大学硕士学位论文ABSTRACTWim

5、也edevelopmentofthetheoryofinteraetionandtheprogressofcomputertechnology,也ecognitionofpiles-raftfoundationhasreachedanewstandard．Butinthepresentresearchofpile—soil-raftinteraction，duetothecomplicacyofpile．raftfoundation。thefactorofsoilconsolidationiSsil

6、llnotconsideredyet．However,soilconsolidationhasimportanteffectivenesstothesystemofpile．soil-raftinteraction．ithassignificantvalueintheoryandpmcficetoconsider血efactorofsoilconsolidationwhenWestudythemechanismofintemcfion．Thepurposeofthisprojectistoprobe

7、theworkingcharacterofnon-linearinteractionofpile．soil-raftconsideringconsolidationanddevelopthetheoryofdualcontrolofcompositepilefoundation．Accordingtothe仃aitsofFLM．semi-numericandsemi．analytic，theSymbolicMathToolboxofMA=HABisused幻deducenleformulaofFLM

8、．Thededucingprocedureshowsthatitisveryconvenienttogettheanalyticsolutionwhilefacingthecomplicatedgeotechnicalproblem．Basedontheaccomplishedresearch．thefollowingmethodsinthisdissertationiSadopted：BlotConsolidationFiniteLayerMethodCBCFLM)