柔性桩复合地基中的径向变形分析

论文摘要

随着地基处理技术的不断普及、提高和发展，各式各样的复合地基形式在土木工程建设中得到应用。国内外学者对复合地基的承载力、变形等进行了许多试验和理论研究，并提出了一些理论和计算方法。柔性桩复合地基中的变形包括竖向变形(即沉降)和径向变形，但到目前为止，关于柔性桩复合地基中的径向变形研究较少。本文以柔性单桩带台复合地基为研究对象，根据圆孔扩张理论，对桩体径向变形和桩土径向相互作用力沿桩长的变化规律进行了分析，根据Boussinesq解和弹性理论，推导了桩周土的径向变形简化计算表达式；然后，根据理论分析，讨论了桩土模量及泊松比、桩土应力比、置换率等参数对径向变形的影响程度，并根据单桩承载力计算方法，探讨了桩体径向变形引起的桩土径向相互作用力对承载力的影响，得出了一些有意义的结论；最后，通过计算假定、边界条件选择，建立了柔性单桩带台复合地基有限元模型，分析了桩及桩周土的径向变形、桩土应力比和荷载传递规律，并将有限单元法计算结果与本文理论方法计算结果进行了对比分析，结果表明，两者较吻合，说明了本文方法的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 复合地基的定义、分类和形成条件
• 1.2 柔性桩的定义
• 1.3 复合地基承载力的计算方法
• 1.4 复合地基沉降的计算方法
• 1.4.1 加固区压缩量计算方法
• 1.4.2 下卧层压缩量的计算方法
• 1.5 柔性桩复合地基径向变形研究现状
• 1.6 本文的主要内容
• 第二章 柔性桩复合地基径向变形理论分析
• 2.1 基本模型与基本假设
• 2.2 Vesic圆孔扩张理论简介
• 2.2.1 基本方程
• 2.2.2 圆柱形孔扩张问题弹性变形阶段解
• 2.3 柔性桩的径向变形分析
• 2.3.1 微小桩段径向变形机理分析
• 2.3.2 桩身轴向应力传递规律
• 2.3.3 桩侧摩阻力分布模型假设与边界条件选择
• 2.3.4 计算分析步骤
• 2.4 桩周土的径向变形分析
• 2.4.1 土中附加应力计算理论简介
• 2.4.2 桩周土的径向变形简化计算
• 2.5 本章小结
• 第三章 影响径向变形的因素分析
• 3.1 参数选取
• 3.2 影响径向变形的因素分析
• 3.2.1 桩土模量比的影响
• 3.2.2 桩、土泊松比的影响
• 3.2.3 置换率m的影响
• 3.2.4 参数ζ的影响
• 3.2.5 荷载水平的影响
• 3.2.6 荷载传递规律的影响
• 3.3 影响桩土径向相互作用力及单桩承载力的因素分析
• 3.3.1 桩土模量比的影响
• 3.2.2 桩、土泊松比的影响
• 3.3.3 置换率m的影响
• 3.3.4 荷载水平的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 理论分析与有限元法计算结果对比
• 4.1 有限单元法概述
• 4.1.1 有限单元法基本方程及解题步骤
• 4.2 理论分析与有限元法计算结果对比
• 4.2.1 模型建立
• 4.2.2 计算结果对比
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢