浅谈水泥搅拌复合地基的静、动力特性研究

《浅谈水泥搅拌复合地基的静、动力特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江大学博士学位论文水泥搅拌复合地基的静、动力特性研究姓名：陈善民申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：吴世明2000.9.1浙江大学博士学位论文陈善民2000年9月水泥搅拌桩复合地基的静、动力特性研究摘要本文将面向对象程序设计方法应用于有限元领域，用C++语言独立编制了可以考虑平面应变问题和轴对称问题的面向对象Biot固结有限元程序OCFIN。运用复合材料力学的方法，指出水泥搅拌桩复合地基中桩、土复合体应是竖向增强的横观各向同性体，同时推导了复合体的弹性常数和渗透系数的表达式。用有限元方法计算分析了水泥搅拌桩复合地基的应力、变形特性。结合工程实例分析，指出用本文所提出的复合地基模型

2、进行有限元分析所得的沉降计算结果和实测值较为一致，因而较符合工程实际情况。一弋、运用有限元方法分析了水泥搅拌桩加固软土地基的固结性状，并探讨了其固结机理。指出在软土地基中相对刚性而渗透性极低的水泥搅拌桩的设置，会对地基的固结快慢产生两种截然相反的效应：(1)桩体的阻水效应；(2)桩体的应力重分布效应。两种效应综合作用的结果，究竟是起到加快还是减慢地基固结的作用，要视乎具体工况而定。算例分析表明，随着水泥搅拌桩面积置换率的增大，地基的固结变慢；随着搅拌桩桩长与未加固地基厚度之比的增大，地基的固结变快。指出从工程实用的角度看，除了水泥搅拌桩打穿软土地基的情况外，可以认为水泥搅拌桩的设置对整个

3、地基的固结快慢影响不大，固结度可以采用天然地基的计算结果。通过在HX-100多功能三轴仪上的动三轴试验及在DrnevichLong-Tor型共振柱仪上的竖向激振试验，研究了水泥土的动本构关系，指出水泥土的动应力应变骨干曲线可以用双曲线模型来描述，并且对水泥土的阻尼特性进行了探讨。其次，探讨了水泥土材料的初始动弹性模量和水泥掺合比、围压的相互关系。应用剪切梁法计算了温州机场站坪与联络道扩建工程用水泥搅拌桩加固地基前后土层的自由场地震响应。计算结果表明，用水泥搅拌桩加固地基以后，除了提高了地基的承载力和减小沉降量以外，还能改善地基的抗震性能。本文的创新之处在于：(1)将面向对象程序设计技术引

4、入Blot固结有限元程序编制中；(2)指出对深厚且渗透性极低的软土地基用水泥搅拌桩进行地基处理设计时，如采用一定使用期限内地基的固结沉降量作为设计的控制指标(因为地基最终沉降量完成时间可能远大于地基上建、构筑物的使用期限)，将更为经济合理：(3)对水泥搅拌桩加固软土地基固结特性的分析及对水泥土动力特性的试验研究部分填补了国内在该研究方向上的空白≥广一关键词：搅拌桩、复合地基、Biot固结、有限元、水泥土、动力特性、抗震分析。^ji。W，浙江大学博士学位论文陈善民2000年9月StudyonStaticandDynamicPropertiesofCompositeFoundationRei

5、nforcedbyCementDeepMixingPilesAbstractAnObjectOrientedProgrammingMethodisappliedinthefieldoffiniteelementanalysis．Onthebaseof00Pmethod。aFEMprogramnamed0CFINbvwhichplanestrainandaxialsymmetricBiotconsolidationproblemscanbeSOIvedhasbeendevelopedindependentlyintheC++developingenvironment．Apointofvie

6、wisproposedthatmechanicpropertiesoftheC．D．M．pilecompositefoundationshouldbeanisotropic．andformulaeofelastictoe伍cicntsandcoe佑cientsofpermeabilityarederived．AseriesofealculationhasbeencarriedoutbymeansofFEMtowerkoutthes仃CSSanddeformationregula血vofC．D．M．pilecompositefoundation．Basedonthecalculafionr

7、esultscompareswithfieldobservation，aconclusioniSgotthatthecompositefoundationmodelproposedinthispaperismorereasonable．TheconsolidationpropertiesoftheC．D．MpilecompositefoundationarestudiedbvFEM．Basedonthecalculationresu