长短桩复合地基的受力性状分析

论文摘要

随着复合地基理论和技术的发展,许多崭新的概念被提了出来,同时复合地基的形式也发生了较大的变化。一些新型的复合地基被应用到工程的设计和实践中去,其中长短桩复合地基就是比较典型的一种新型复合地基形式。首先,本文综述了复合地基的发展概况和基本理论,并回顾了长短桩复合地基的研究状况。比较了多种计算复合地基承载力和沉降计算理论,探讨了各自的优缺点和适用范围。其次,本文分析了目前适用于土体的本构模型,并作相互比较,以便分析模型中选择合适的本构关系。同时探讨了有限单元法在岩土工程中的应用。再者,本文利用ANSYS分析程序探索了长短桩复合地基的受力性状,主要分析研究了长短桩复合地基中桩的荷载传递性状、附加应力分布情况等。探索了长短桩复合地基在荷载作用下的桩土应力和沉降等特性,并考察了复合地基桩长、桩间距和桩径等主要参数的变化对它们的影响。同时,突出分析了褥垫层的作用。最后,通过总结分析结果,提出了长短桩复合地基设计的优化思路,为工程实际提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 复合地基的发展概况
• 1.2.2 长短桩复合地基的发展现状
• 1.2.3 长短桩复合地基的理论研究现状
• 1.3 本文工作的主要目的及研究内容
• 2 长短桩复合地基理论与设计方法
• 2.1 复合地基概念
• 2.1.1 复合地基的定义
• 2.1.2 复合地基的效用
• 2.1.3 复合地基中的常用基本概念
• 2.2 长短桩复合地基设计思路
• 2.3 复合地基的承载力计算
• 2.3.1 复合地基承载力计算模式
• 2.3.2 桩体极限承载力计算
• 2.3.3 桩间土极限承载力计算
• 2.4 复合地基的沉降计算
• 1 的计算方法'>2.4.1 加固区土层压缩量S₁的计算方法
• 2 的计算方法'>2.4.2 下卧层土层压缩量S₂的计算方法
• 2.4.3 长短桩复合地基计算
• 2.4.4 工程实例计算
• 3 土体本构模型
• 3.1 土体本构模型的发展
• 3.2 线性弹性模型
• 3.3 非线性弹性模型
• 3.3.1 非线性模型概述
• 3.3.2 Duncan-Chang 模型
• 3.4 弹塑性模型
• 3.4.1 弹塑性模型概述
• 3.4.2 理想弹塑性模型
• 4 有限单元法与ANSYS 程序简介
• 4.1 有限单元法
• 4.1.1 有限单元法的发展
• 4.1.2 有限单元法的基本原理
• 4.1.3 有限元单法的基本步骤
• 4.1.4 等参数单元的选择和位移函数
• 4.2 非线性材料的有限单元法
• 4.2.1 直接迭代法
• 4.2.2 增量法
• 4.3 ANSYS10.0 程序简介
• 4.3.1 ANSYS 的主要技术特点
• 4.3.2 ANSYS 功能简介
• 4.3.3 应用领域与成果
• 5 长短桩复合地基受力分析
• 5.1 有限元模型的建立
• 5.2 桩长变化对复合地基的影响
• 5.2.1 算例设计
• 5.2.2 对整体沉降的影响
• 5.2.3 对桩土应力的影响
• 5.3 桩径变化对复合地基的影响
• 5.3.1 算例设计
• 5.3.2 对整体沉降的影响
• 5.3.3 对桩土应力的影响
• 5.4 桩间距变化对复合地基的影响
• 5.4.1 算例设计
• 5.4.2 对整体沉降的影响
• 5.4.3 对桩土应力的影响
• 5.5 褥垫层变化对复合地基的影响
• 5.5.1 算例设计
• 5.5.2 对整体沉降的影响
• 5.5.3 对桩土应力的影响
• 5.5.4 褥垫层在复合地基中的作用机理
• 5.6 桩体刚度变化对复合地基的影响
• 5.6.1 算例设计
• 5.6.2 对整体沉降的影响
• 5.6.3 对桩土应力的影响
• 5.7 桩型组合变化对复合地基的影响
• 5.7.1 算例设计
• 5.7.2 对整体沉降的影响
• 5.7.3 对桩土应力的影响
• 6 结论与建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录