浅论非均质地基中桩—土—承台非线性共同作用研究

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1、南京工业大学硕士学位论文非均质地基中桩--土--承台非线性共同作用研究姓名：程小进申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：宰金珉；汪中卫20080601摘要㈣

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14、Y2083639传统的桩基础设计理论，上部荷载完全由桩来承担，随着桩基础在道路桥梁和高层建筑中的广泛应用，对桩．土．承台共同作用的计算分析成为岩土工程学科的研究热点。关于均质弹性地基中的桩一土．承台共同作用问题国内外学者已取得了大量的研究成果，但目前考虑共同作用的桩筏基础设计理论和设

15、计方法大部分仍然建立在弹性分析基础之上，对共同作用分析结果与实际情况不符。为此，分析桩一土一承台共同作用性状时，考虑地基土的非均质性和桩基的非线性具有重要的现实意义。本文在已有理论的基础上，对上述问题进行了研究，主要内容如下：1、为体现土体强度随深度增加而提高的特性，近似认为桩侧极限摩阻力是随深度线性增加，桩侧土和桩端土分别采用弹塑性硬化和双折线硬化模型，将桩侧土分为全弹性，部分弹塑性，全塑性等不同的阶段，推导了轴向荷载作用下单桩弹塑性解析解，并分析了桩周土体中的剪应力、剪应变场。该方法体现了单桩的非线性和土体的

16、非均质性，实测结果与本文解取得良好的一致性，验证了该解析解的合理性。2、提出了非均质弹塑性地基中单桩一土一承台的近似分析方法。在考虑单桩非线性和土体非均质的基础上，推导了单桩桩项支承刚度的解析解，同时分析了荷载水平，桩长，桩径等因素对桩顶支承刚度的影响；针对地基土弹性模量随深度线性增加的非均质地基，推导了地基表面作用圆形竖向均布荷载时圆心下各深度的竖向位移近似解；根据R锄dolph的思路，分析了桩对桩帽和桩帽对桩的等效相互作用系数随荷载的变化，建立单桩．土．承台共同作用方程，从而把带帽单桩的分析推进到非线性阶段。

17、3、采用大型通用有限元软件ABAQUS分析了竖向荷载作用下带帽单桩对桩周土的影响以及带帽单桩之间的相互影响，主要是研究了桩中心距，桩帽大小，桩长，桩周土体性质等对共同系数的影响，为简化群桩与筏板相互作用分析提供一些思路。关键词：非均质地基单桩非线性单桩一土一承台共同作用相互作用系数ABSTRACThconVeIltionalpilefoundationdesi印tlleo吼loadsaremllysh鲫甜bypiles．Wimmewidespread印plicationorpilefoulldationinhig

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