基于复合桩基差异沉降控制优化设计方法的研究

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1、南京工业大学硕士学位论文复合桩基差异沉降控制优化设计方法的研究姓名：乔志炜申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：宰金珉;黄广龙20060525硕士学位论文摘要对于软弱地基上的桩基础来说基础沉降控制是设计的关键常规设计认为荷载全部由桩承担不考虑桩间土的承载能力本文在总结前人研究的基础上深入研究了复合桩基差异沉降控制优化设计方法该方法通过调整地基土刚度和桩基支承刚度的分布使建筑物的差异沉降得到较好的控制平均沉降和整体承载力满足规范的要求且降低基础工程的造价主要研究内容如下本文采用有限元方法系统地分析了桩长桩径桩间土及桩端土模量承台宽度垫层厚度和垫层模量等参数对单桩沉降的影响特别是模拟了桩土非线

2、性共同作用的全过程得出了一些有益的结论为群桩的分析研究做铺垫对圆形筏板下复合桩基的差异沉降进行了数值模拟和分析通过对所建模型的桩长桩径桩距地基土模量及布桩形式调整的分析与对比得到变桩长布桩以及调整地基土刚度后仅在中心区域布桩是控制基础差异沉降的两种最为有效简便的布桩方法的结论这一分析过程也给出了以零差异沉降优化桩筏基础非线性设计的一般方法与程序对地基土刚度调整后的中心布桩复合桩基土中附加应力的分布进行了有限元模拟由于布桩方式的不同将其土中附加应力分布特征与等长布桩的复合桩基一样简化为梯形有欠缺之处仍需做进一步的研究结合某油罐基础的工程实测资料对其桩筏基础的变桩长设计进行了有限元模拟并按照复合桩

3、基差异沉降控制优化设计方法采用中心等长布桩结合地基土刚度的调整进行设计计算说明了本文所提出的调整地基土刚度和桩基支承刚度的方法是控制基础差异沉降的一种切实可行的方法分析结果表明该优化方案完全达到了控制甚至消除差异沉降的目的且与常规桩基设计相比大大减少了用桩数量节约了基础工程造价做到了技术与经济效益的最佳结合从而实现了复合桩基沉降控制优化设计的目的关键词复合桩基差异沉降控制桩基支承刚度地基土支承刚度沉降计算I硕士学位论文ABSTRACTForthepilefoundationonthesoftsoil,settlementcontrolisthedesignkey.Thegeneraldesig

4、nrequiresthatloadsarebornentirelybypiles,regrettingthebearingcapacityofsoilbetweenthepiles.Basedontheformerresearches,theBalancedSettlementOptimumDesignMethodispresentedinthispaper.Accordingtothismethod,thedifferentialsettlementcanbebetterreducedbyadjustingtherigidityofboththefoundationsoilandthepil

5、es.Meanwhile,theaveragesettlementandthewholebearingcapacityallsatisfythecoderequest,andthecostoffoundationcanalsobereduced.Themaincontentsareasthefollowings:Thefinite-elementmethodisadoptedinthispapertoanalyzetheinfluencefactorstothesettlementofsinglepile,whicharepilelength,pilediametersoilelasticm

6、odulus,capwidth,cushionthicknessandcushionelasticmodulusetc.Especially,thewholecourseofthenon-linearinteractiononpilefoundation-soilissimulatedandsomeusefulconclusionsaregiventobethereferenceofthepilegroupanalysis.Thenumericalsimulationarecarriedthroughtoanalyzethecompositepilefoundationunderthecir

7、cularraft.Byadjustingseveralmainfactorssuchaspilelength,pilespaceandsoilelasticmodulusinthefinite-elementmodel,aconclusioncanbedrewthatpilelengthadjustedmethodandcentrallocatingpilescombiningwithsoile