横观各向同性层状场地桩—土—桩相互作用分析

论文摘要

本文以横观各向同性层状场地模拟自然场地,采用“薄层元素法”分析层状场地动、静力学问题。层状地基底部的边界,可以采用固定边界、阻尼边界及半空间边界模拟。场地振动频率较小情况下,采用半空间边界条件较好。通过对原有动力问题求解方法的改进,得出横观各向同性层状场地在静力荷载作用下的位移求解方法。 本文基于子结构原理,在分析桩沉降问题时把桩和带有孔洞的土体看成是两个子结构,利用两个子结构交界面处力的平衡条件和位移相容条件,分析单桩沉降问题及桩沉降对周围场地的影响问题。 分析横观各向同性场地桩—土—桩相互作用,求解了两桩相互作用系数。对于群桩沉降的求解,采用基于两桩相互作用系数的弹性理论叠加原理,和基于桩土平衡方程的子结构方法,并对两者的计算结果进行比较。弹性理论法要求群桩中各个单桩大小、材料一致,同时要求桩群布置、荷载形式对称,采用子结构法分析则不受上述条件的约束,计算较为灵活。 单桩承载力是判断桩基工程质量好坏的主要因素,单桩竖向静载试验是公认的检测单桩竖向承载力直观和可靠的方法。在以锚桩作为反力装置的静载试验中,锚桩与试桩之间存在相互作用。将桩—土—桩的分析应用于锚桩法静载试验,并对工程试验数据进行修正。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 横观各向同性层状弹性理论的研究
• 1.3 桩—土相互作用的研究
• 1.4 桩—土—桩相互作用的研究
• 1.5 本文的主要研究内容
• 第2章 横观各向同性层状场地的分析
• 2.1 引言
• 2.2 横观各向同性层状场地的动力分析
• 2.2.1 横观各向同性层状场地的力学模型
• 2.2.2 横观各向同性层状场地在简谐荷载作用下位移的求解
• 2.2.3 关于特征值及规格化特征向量的求法
• 2.2.4 位移格林函数
• 2.3 边界条件的讨论
• 2.3.1 三种不同的边界条件
• 2.3.2 边界条件算例分析
• 2.4 横观各向同性层状场地的静力分析
• 2.4.1 静力问题的特征值及特征向量的求法
• 2.4.2 静力情况位移函数表达式
• 2.4.3 静力分析算例
• 2.5 横观各向同性层状弹性体性质分析
• 2.5.1 横观各向同性性质分析
• 2.5.2 层状性质分析
• 2.6 本章小结
• 第3章 桩—土相互作用分析
• 3.1 引言
• 3.2 桩—土体系力学模型
• 3.2.1 基本假定与简化
• 3.2.2 桩—土子结构法基本原理
• 3.2.3 单桩的有限元分析
• 3.2.4 土体的刚度矩阵分析
• 3.2.5 桩—土体系的平衡方程
• 3.3 单桩沉降算例分析
• 3.4 单桩沉降对周边场地的影响
• 3.5 本章小结
• 第4章 桩—土—桩的共同作用
• 4.1 引言
• 4.2 桩—土—桩相互作用力学模型分析
• 4.3 相互作用系数
• 4.3.1 双桩相同情形
• 4.3.2 双桩不同情形
• 4.3.3 场地横观各向同性性质的影响
• 4.3.4 场地层状性质与相互作用系数
• 4.4 群桩沉降分析
• 4.4.1 群桩弹性理论法
• 4.4.2 群桩子结构法
• 4.4.3 算例分析
• 4.5 锚桩静载试验
• 4.5.1 锚桩静载试验介绍
• 4.5.2 锚桩静载试验误差分析
• 4.6 工程实例分析
• 4.6.1 工程简介
• 4.6.2 场地参数
• 4.6.3 试桩与锚桩参数
• 4.6.4 试验介绍
• 4.6.5 试验误差分析
• 4.7 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 进一步工作的方向
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文