基于桩土耦合作用的竖向受荷单桩及双桩承载性状解析研究

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1、学校代号10532学号S150100147分类号TU473密级公开硕士学位论文基于桩土耦合作用的竖向受荷单桩及双桩承载性状解析研究学位申请人姓名刘欢培养单位土木工程学院导师姓名及职称刘齐建副教授学科专业岩土工程研究方向桩基础计算理论论文提交日期2018年05月26日学校代号：10532学号：S150100147密级：公开湖南大学硕士学位论文基于桩土耦合作用的竖向受荷单桩及双桩承载性状解析研究学位申请人姓名：刘欢导师姓名及职称：刘齐建副教授培养单位：土木工程学院专业名称：岩土工程论文提交日期：2018年05月26日论文答辩日期：2018年05月29日答辩委员会主席：赵明华教授Anal

2、yticalsolutionsforthebearingbehaviorofverticallyloadedsin-glepilesandtwo-pilegroupsbyconsideringthepile-soilinteractionbyLIUHuanB.E.(HunanUniversity)2014AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinGeotechnicalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUni

3、versitySupervisorAssociateProfessorLIUQijianMay,2018学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的

4、复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密□。（请在以上相应方框内打―√‖）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I基于桩土耦合作用的竖向受荷单桩及双桩承载性状解析研究摘要桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降量低且均匀、施工方便以及适用性强等优点，被广泛用作工程基础。近些年来，已有大量关于工作荷载下桩基础承载变形性状的研究成果。就理论研究方法而言，均质土层单桩及双桩竖向承载变形分析尚无

5、严格解析解，有待进一步研究。本文在已有研究的基础上，进行了均质土层竖向受荷单桩及双桩承载变形性状的解析研究，并由此分析了桩土相互作用。首先介绍了竖向受荷单桩静力、动力和双桩静力桩土相互作用的研究现状，并重点介绍了解析方法在竖向受荷单桩静力、动力和双桩静力研究中的应用。根据文献调研，目前在分析有限土层竖向受荷单桩静力、动力和嵌岩双桩的已有解析方法中，无法充分考虑桩土之间的耦合条件。针对上述问题，本文进行了如下的研究：(1)针对有限土层竖向受荷摩擦桩的静力承载变形计算，基于虚土桩模型，提出了桩土模量的连续化函数，获得了一种严格考虑桩土边界条件的桩基承载变形理论解答。通过参数分析，研究了

6、影响桩顶刚度、桩端刚度和桩身轴力的关键参数。(2)为了研究桩的截面形状对桩竖向承载能力的影响，本文运用了复变函数映射方法，获得了任意截面嵌岩桩承载变形的理论解答。分析了截面形状对桩顶刚度的影响，获得了可供层状地基分析采用的等效Winkler模量，计算了刚性矩形基础沉降。(3)在分析有限土层竖向受荷摩擦桩的基础上，进一步研究了有限土层竖向稳态激励下的摩擦桩动力响应特性。分析了影响桩顶复阻抗以及速度导纳的关键参数。(4)为了研究竖向受荷双桩的相互作用，在上述竖向受荷嵌岩单桩分析的基础上，提出了基于Graf加法定理处理桩土边界条件的处理方法，由此获得了几何尺寸不同的嵌岩双桩相互作用系数的

7、解析表达式。分析了双桩几何尺寸、桩土模量比和桩长径比等参数对相互作用系数的影响，并通过叠加相互作用系数的方法，分析了群桩的承载性能。关键词：摩擦桩；任意截面桩；双桩；复变函数；Graf加法定理II硕士学位论文AbstractPilefoundationiswidelyusedforengineeringduetoitshighbearingcapacity,goodstability,lowanduniformsettlement,convenientconstruc