考虑时间效应的减少沉降桩基础研究

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1、同济大学硕士学位论文考虑时间效应的减少沉降桩基础研究姓名：孟非申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：杨敏20040204摘要目前减少沉降桩基础的研究没有考虑桩问七及桩端土的固结沉降和土的蠕变对桩土共同作用性状的影响，本文从饱和软土的固结及二L的蠕交两个方面来分析减少沉降桩基础的时间效应。文中采用粘弹性模型(凯尔文一沃伊特模型)编制了四结点、八结点的轴对称、平而应变和平面应力的固结有限元程序。运用编制的程序对减少沉降桩基础中的单桩、带承台单桩和群桩在饱和粘土中的时间效应进行了分析。得出的主要结论如下：

2、1、单桩的工作机理分析：孔隙水压力在桩端处有明显的曼德尔效应．在加载结束后，沉降随着时间的增长也随之加大，直至到达某一时刻后，沉降趋于稳定。桩的应力分析结果表明桩土间相互作用主要以剪应力传递的方式进行，而且土体发生的变形主要是剪切变形。2、带承台单桩的工作机理分析：孔隙水压力在桩端处有明显的曼德尔效应，在加载初期，桩与土所分担的荷载比例基本保持不变，承台与桩所分担的荷载都增加。随着荷载的增加，桩分担的荷载逐渐F降，而土分担的荷载却相应地增加。桩身位移沿桩身方向基本保持不变。3、群桩的工作机理分析：边桩的

3、桩顶应力明显比中间桩的桩顶应力大，边桩的桩身应力要大于中间桩的桩身应力。桩端下卧层的深度对承台沉降的影响非常明显，沉降与下卧层厚度成正比。承台的削弱效应使桩顶以下一定范围内的侧摩阻力减小；由于桩间土的侧向压缩，出现了桩身中部侧摩阻力增加的现象；随着桩数的增加，承台底的沉降量明显减少，且沉降减少的速度变缓。当桩数增加到一定程度时，桩数与沉降关系曲线趋于水平，对沉降控制几乎没有影响。因此，适当减少一定数量的桩，就能够达到控制沉降的目的，同时也能节约造价。4、通过几个工程实例的分析，说明本文的方法具有一定的实

4、用价值。关键词：粘弹固结蠕变减少沉降桩有限元AbstractTheeffectofconsolidalionandcreepofthesoilontheinteractionbetweenpileandsoilhasseldombeenconsideredinresearchonReducingSettlementPileFoundation(RSninthepast．ThetimeeffectofconsolidationandcreepofsoftsoilonRSPFwasstudiedinthis

5、paper。inwhichVisco-elasticmodel(Kelvin—voigtmodel)wasadopted．TheFEM(finiteelementmethodlprogramwasexploredinaxissymmetryfourandeightjointsunderplanestrainandplanestressconditions．Thetimeeffectofsinglepile，singlecappingpileandpilegroupsinsaturatedsoftsoil

6、wasanalyzedindetail．Thefollowingconclusionsweremade：1．Analysisoftheworkingmechanismofsinglepiles：TheobviousMandel—cryereffectaboutporewaterpressureattheIipofpilewasfound．Attheendofload·increasing，settlementincreaseswithtimeuntilacertainmoment．Toacertainp

7、oint，thesettlementbecomesunchanged．Thestressofpilesistransferredtosoilthroughshearstressandthesoildeformationismainlysheardeformation．2．Analysisoftheworkingmechanismofsinglecappingpiles：TheobviousMandel—cryereffectaboutporewaterpressureatthetipofpilewasd

8、iscovered．Atthebeginningofload-increasing，theproportionofloadsharedbypileandsoilstaysalmostunchangedTheloadundertakenbycapandpileincreasessimultaneously．Withtheincreaseofload，theloadsharedbypilegraduallydecreasesand，thatsh