长短桩复合地基性状分析

论文摘要

随着我国国民经济的持续发展和工程建设规模不断扩大,我国的地基处理技术得到了迅猛发展。在工程实践中不断涌现出新的复合地基形式,长短桩复合地基就是其中的一种。长短桩复合地基是相对于散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基、刚性桩复合地基提出的新概念,它是指通过刚性长桩、柔性短桩和桩间土变形协调共同承担荷载的复合地基。近年来,长短桩复合地基在我国沿海软基地区处理中有所应用,取得了良好的经济效益和社会效益。从长短桩复合地基应用情况来看,其具有良好的应用前景,越来越受到岩土学者和工程师的关注。可以相信,长短桩复合地基将成为我们进行软土地基处理时优选的技术方法之一。采用合理的计算模型和分析方法,以揭示长短桩复合地基的承载机理和变形特性,使这种地基处理方法达到理论的成熟和技术的完善,从而能大面积的推广应用。同时,选择合理的设计参数对长短桩复合地基进行优化设计,具有十分重要的意义。本文主要作了以下工作：首先,本文综述了长短桩复合地基设计思路和适用条件；其次,总结了长短桩复合地基承载力和沉降的计算方法；最后,以数值方法为工具,建立长短桩复合地基的计算模型,对褥垫层厚度和模量、长(短)桩长度、长(短)桩模量、长(短)桩直径和桩间距等因素变化对长短桩复合地基桩土应力、桩土应力比、荷载分担比和沉降的影响进行有限元计算和分析。并对桩的平面布置情况进行数值模拟,分析不同布桩方式下的桩身应力变化、基底应力变化和沉降特性。分析结果对在实际工程中优化设计提供了参考依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 地基处理的目的和意义
• 1.2 地基处理技术的发展
• 1.3 复合地基的特点和分类
• 1.4 长短桩复合地基概述
• 1.4.1 长短桩复合地基的概念
• 1.4.2 长短桩复合地基设计思路的由来
• 1.5 长短桩复合地基的适用条件
• 1.6 长短桩复合地基的研究现状
• 1.7 本文研究的内容
• 第2章 长短桩复合地基承载力计算理论
• 2.1 复合地基中常用的基本概念
• 2.1.1 置换率
• 2.1.2 桩土应力比
• 2.1.3 桩土荷载分担比
• 2.1.4 复合模量
• 2.2 褥垫层的作用及其合理厚度
• 2.2.1 褥垫层的作用
• 2.2.2 褥垫层的合理厚度
• 2.3 长短桩复合地基承载力计算
• 2.3.1 葛忻声的长短桩复合地基计算公式
• 2.3.2 张耀东等的长短桩复合地基计算公式
• 第3章 长短桩复合地基沉降计算理论
• 3.1 竖向增强体复合地基沉降计算
• 1的计算方法'>3.1.1 加固区土层压缩量s₁的计算方法
• 2的计算方法'>3.1.2 下卧层土层压缩量s₂的计算方法
• 3.2 长短桩复合地基沉降计算
• 3.2.1 分层总和法
• 3.2.2 实体深基础法
• 3.2.2.1 基本原理
• 3.2.2.2 沉降计算
• 3.2.3 基于桩身的计算方法
• 第4章 长短桩复合地基有限元分析
• 4.1 有限元法概述
• 4.2 有限元软件ANSYS简介
• 4.3 长短桩复合地基有限元分析
• 4.3.1 有限元计算模型
• 4.3.1.1 本构模型
• 4.3.1.2 基本假定
• 4.3.1.3 计算模型
• 4.3.2 计算结果与讨论
• 4.3.2.1 桩的轴向应力特性
• 4.3.2.2 褥垫层参数变化对复合地基特性的影响
• 4.3.2.3 长桩参数变化对复合地基特性的影响
• 4.3.2.4 短桩参数变化对复合地基特性的影响
• 4.3.2.5 桩间距变化对复合地基特性的影响
• 4.3.2.6 桩型组合变化对复合地基特性的影响
• 第5章 结论与展望
• 5.1 主要研究成果
• 5.2 后续工作展望
• 致谢
• 参考文献