论文题目: 群桩工作性状的有限元分析方法
论文类型: 硕士论文
论文专业: 岩土工程
作者: 陈登伟
导师: 王国体
关键词: 群桩,承载力,工作性状,数值模拟,有限元
文献来源: 合肥工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着社会经济的发展,群桩基础成为土木工程中主要的基础形式之一,其理论成果也不断出现。但由于群桩基础无法进行现场原型载荷试验,国内外更多的是通过室内模型试验研究其工作性状。而后者的试验条件很难与实际工程情况完全吻合,因此其结果具有一定的局限性。 本文首先回顾了前人的一些研究成果,总结了国内外群桩的发展现状。通过对有限元理论的研究和总结,将有限元数值模拟方法应用于群桩工作性状的分析。在此基础上运用ANSYS软件对群桩进行有限元数值模拟。为了与工程实际相符合,本文采用三维实体建模,几何尺寸与工程实际相符;对桩—土间的相互关系使用接触单元进行模拟,采用DP弹塑性模型来反映土体的本构关系。通过对计算参数的选取和试算使其计算收敛,结果与试验相一致。 本文的研究目的就是要通过建立在有限元理论基础上的数值模拟方法,对群桩的工作性状进行分析研究。得到桩数、承台尺寸对群桩效应的影响;不同位置的基桩的受力情况;以及桩侧摩阻力的分布性状。通过分析结果达到改进和提高群桩设计及施工的安全和经济的目的。
论文目录:
第一章 绪论
1．1 桩的相关概念
1．1．1 桩、桩基础和群桩的概念
1．1．2 桩基础的特点
1．1．3 桩基础的适用条件
1．1．4 桩基础的分类
1．2 国内外桩基础的进展和发展趋势
1．2．1 桩基础发展概况
1．2．2 国内外桩基础的最新进展
1．2．3 国内外桩基础的发展趋势
1．3 桩基计算理论
1．3．1 桩基计算理论
1．4 群桩的工作性能分析
1．4．1 群桩工作性能
1．4．2 群桩工作性能特征参数
1．5 问题的提出与本文的主要研究内容
1．5．1 问题的提出
1．5．2 本文的主要研究内容
第二章 群桩的有限单元法原理和土的弹塑性模型
2．1 有限单元法
2．1．1 有限单元法的发展
2．1．2 有限单元法的基本原理
2．1．3 有限单元法的基本步骤
2．2 弹性体的有限单元分析
2．2．1 空间8结点等参数单元及其位移函数
2．2．2 弹性体有限元的理论公式
2．3 弹塑性体的有限单元分析
2．3．1 本构方程的普通表达式
2．3．2 土体的剑桥模型基本原理
2．3．3 土体的Drucker-Prager模型基本原理
2．4 群桩的有限单元法计算原理
第三章 ANSYS在群桩有限元数值模拟中的应用
3．1 ANSYS程序简介
3．1．1 有限元分析软件ANSYS简介
3．1．2 ANSYS有限元软件的功能
3．1．3 ANSYS结构分析功能
3．1．4 ANSYS有限元软件的特点
3．2 群桩三维实体模型在ANSYS软件中的建立
3．2．1 单元选取
3．2．2 模型建立
3．3 材料的选取及其本构关系
3．3．1 土体的Drucker-Prager模型
3．3．2 DP材料参数
3．3．3 剑桥模型在ANSYS中的二次开发
3．4 有限元模型的网格划分
3．5 计算参数的选取
3．6 桩-土和承台-土界面的接触单元处理方法
3．6．1 接触单元理论
3．6．2 ANSYS分析接触问题的能力
3．6．3 面-面接触分析的基本步骤
3．7 加载、求解
3．7．1 加载
3．7．2 求解
第四章 算例及分析
4．1 ANSYS分析群桩的几种方法
4．2 算例的选取及模型的计算数据
4．3 单元划分和单元选取
4．4 计算结果
4．4．1 四根桩模型计算结果
4．4．2 九根桩模型计算结果
第五章 结论与展望
5．1 主要结论
5．2 展望
5．3 结束语
参考文献
发布时间: 2005-07-13
参考文献
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