长短桩复合地基桩土相互作用问题探讨与分析.pdf

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1、2017年第1期混凝土与水泥制品2017No.11月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSJanuary长短桩复合地基桩土相互作用问题探讨与分析侯思强,郭院成,李明宇(郑州大学土木工程学院,450001)摘要:作为复合地基领域的一个重要分支,长短桩复合地基相对于传统复合地基在控制沉降及减少工程造价方面发挥了重要作用。基于长短桩复合地基的复杂性,考虑对传统复合地基研究成果的继承以及相互作用角度进行深化,从“复合地基”及“相互作用”两个方面,分别总结了各自领域的研究现状和发展趋势。分析了模型建立、非线性分析、假

2、定分析三个方面长短桩复合地基研究存在的问题,并对其中的核心问题进行了概括。关键词:复合地基;桩土相互作用;计算模型;研究现状Abstract:Asanimportantbranchinthefieldofcompositefoundation,long-short-pilecompositefoundationplaysanimportantroleincontrollingsettlementandreducingengineeringcostcomparedwithtraditionalcompositefoundation

3、.Basedonthecomplexityoflong-and-shortpilescompositefoundation,theresearchstatusanddevelopmenttrendhavebeenconcludedfromthepointviewofthetraditionalcompositefoundation’ssuccessionanddeepen.Theproblemsthatinthemodelestablishment,nonlinearanalysis,assumptionanalysisofth

4、elong-and-shortpilescompositefoundationhavebeenanalyzed,andthecoreissueshavealsobeensummarized.Keywords:Compositefoundation;Interactionbetweenpileandsoil;Calculationmodel;Researchstatus中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:1000-4637(2017)01-70-060前言随着计算机技术的不断发展,大型商业数值计长短桩复合地基理论基于复合地

5、基理论发展算软件越来越多地应用于复合地基研究中,根据使而来,由于其既能满足实际工程对承载力及沉降变用软件计算原理的不同,可以分为有限元分析、离形的需求,又能减少工程造价,从而在工程界越来散元分析、有限元+离散元分析三类。[1]越应用广泛。长短桩复合地基由长桩和短桩组成,梁发云等利用有限元软件讨论了在长短桩桩不同于传统复合地基,一般设计将长桩支撑在较好长、垫层模量等参数改变条件下长短桩复合地基受[2]的土层上提高整体承载力,减小沉降量,短桩穿过力状态及荷载传递规律。董友扣等使用离散元软上部软弱土层,达到提高上部土层承载力的目的。件

6、建立了规模为900mm×1000mm二维复合地基模由于长短桩复合地基桩型不一致,使得四桩复型,分析了褥垫层、桩体、桩周土受力性状,避免了合单元整体缺乏对称性,导致各部分间的相互作用有限元法、有限差分法软件基于连续介质条件下对问题较传统复合地基更复杂,而现今长短桩复合地褥垫层分析的不足,并提出了褥垫层水平位移主要基理论研究较传统复合地基又相对落后。大量实验集中在基础下的三角形区域内等结论。中观测到的长短桩复合地基中单桩刚度随着加载离散元计算软件可对复合地基进行更为细致的不同发生变化的机理也可以归结为复合地基各的分析,但缺点是计算规

7、模受限于计算机运算能力组成部分间的相互作用。因此,研究长短桩复合地的大小,采用有限元与离散元相结合的分析方法在基相互作用问题有助于了解长短桩复合地基的承[3]一定程度上解决了这一问题。董友扣结合有限元载变形机理,不仅可以更精细地分析长短桩复合地和离散元软件对桩土复合地基进行模拟分析,单桩基,还可以应用于实际工程当中,对长短桩复合地复合地基全部采用离散元进行模拟,对于桩土复合基进行优化设计、从而以较少的工程造价实现预定地基,垫层部分和桩土部分分别采用离散元和有限地基处理的目标。元进行模拟,相较于全部采用离散元分析,运算量1复合地基

8、研究现状减少2/3。1.1数值模拟方法1.2理论分析基金项目:国家自然科学基金项目(51508520);河南省教育1.2.1计算模型厅科学技术研究重点项目(14A560017)。计算模型是理论研究的基础,建立合适的模型-70-侯思强,郭院成,李明宇长短桩复合地基

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1、2017年第1期混凝土与水泥制品2017No.11月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSJanuary长短桩复合地基桩土相互作用问题探讨与分析侯思强,郭院成,李明宇(郑州大学土木工程学院,450001)摘要:作为复合地基领域的一个重要分支,长短桩复合地基相对于传统复合地基在控制沉降及减少工程造价方面发挥了重要作用。基于长短桩复合地基的复杂性,考虑对传统复合地基研究成果的继承以及相互作用角度进行深化,从“复合地基”及“相互作用”两个方面,分别总结了各自领域的研究现状和发展趋势。分析了模型建立、非线性分析、假

2、定分析三个方面长短桩复合地基研究存在的问题,并对其中的核心问题进行了概括。关键词:复合地基;桩土相互作用;计算模型;研究现状Abstract:Asanimportantbranchinthefieldofcompositefoundation,long-short-pilecompositefoundationplaysanimportantroleincontrollingsettlementandreducingengineeringcostcomparedwithtraditionalcompositefoundation

3、.Basedonthecomplexityoflong-and-shortpilescompositefoundation,theresearchstatusanddevelopmenttrendhavebeenconcludedfromthepointviewofthetraditionalcompositefoundation’ssuccessionanddeepen.Theproblemsthatinthemodelestablishment,nonlinearanalysis,assumptionanalysisofth

4、elong-and-shortpilescompositefoundationhavebeenanalyzed,andthecoreissueshavealsobeensummarized.Keywords:Compositefoundation;Interactionbetweenpileandsoil;Calculationmodel;Researchstatus中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:1000-4637(2017)01-70-060前言随着计算机技术的不断发展,大型商业数值计长短桩复合地基理论基于复合地

5、基理论发展算软件越来越多地应用于复合地基研究中,根据使而来,由于其既能满足实际工程对承载力及沉降变用软件计算原理的不同,可以分为有限元分析、离形的需求,又能减少工程造价,从而在工程界越来散元分析、有限元+离散元分析三类。[1]越应用广泛。长短桩复合地基由长桩和短桩组成,梁发云等利用有限元软件讨论了在长短桩桩不同于传统复合地基,一般设计将长桩支撑在较好长、垫层模量等参数改变条件下长短桩复合地基受[2]的土层上提高整体承载力,减小沉降量,短桩穿过力状态及荷载传递规律。董友扣等使用离散元软上部软弱土层,达到提高上部土层承载力的目的。件

6、建立了规模为900mm×1000mm二维复合地基模由于长短桩复合地基桩型不一致,使得四桩复型,分析了褥垫层、桩体、桩周土受力性状,避免了合单元整体缺乏对称性,导致各部分间的相互作用有限元法、有限差分法软件基于连续介质条件下对问题较传统复合地基更复杂,而现今长短桩复合地褥垫层分析的不足,并提出了褥垫层水平位移主要基理论研究较传统复合地基又相对落后。大量实验集中在基础下的三角形区域内等结论。中观测到的长短桩复合地基中单桩刚度随着加载离散元计算软件可对复合地基进行更为细致的不同发生变化的机理也可以归结为复合地基各的分析,但缺点是计算规

7、模受限于计算机运算能力组成部分间的相互作用。因此,研究长短桩复合地的大小,采用有限元与离散元相结合的分析方法在基相互作用问题有助于了解长短桩复合地基的承[3]一定程度上解决了这一问题。董友扣结合有限元载变形机理,不仅可以更精细地分析长短桩复合地和离散元软件对桩土复合地基进行模拟分析,单桩基,还可以应用于实际工程当中,对长短桩复合地复合地基全部采用离散元进行模拟,对于桩土复合基进行优化设计、从而以较少的工程造价实现预定地基,垫层部分和桩土部分分别采用离散元和有限地基处理的目标。元进行模拟,相较于全部采用离散元分析,运算量1复合地基

8、研究现状减少2/3。1.1数值模拟方法1.2理论分析基金项目:国家自然科学基金项目(51508520);河南省教育1.2.1计算模型厅科学技术研究重点项目(14A560017)。计算模型是理论研究的基础,建立合适的模型-70-侯思强,郭院成,李明宇长短桩复合地基

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