一、引入摩擦元模拟桩土共同作用(论文文献综述)
彭文哲[1](2020)在《基于应变楔理论的陡坡段桥梁桩基设计计算方法研究》文中指出“西部大开发”战略和“一带一路”政策的落实,促使我国西部山区的高速公路及铁路工程发展迅速,部分路线将不可避免地穿越崇山峻岭。然而,修建高速公路或铁路时,不仅要考虑山区复杂地质条件以保证工程安全,还要减少生态破坏,因此许多路段采用半路半桥形式沿陡坡行进或采用全高架桥形式跨越山区,桥梁桩基不得不建造在陡坡上。相比于平地桩基,陡坡段桥梁桩基的受荷及变形特性复杂得多,我国现行规范尚无对应的内力及变形计算方法。为此,本文依托交通部西部交通建设科技项目“高陡横坡条件下桩柱式桥梁设计与施工技术研究”及交通部科技计划项目“《公路桥涵地基与基础设计规范》修订”,进一步探究陡坡段桥梁桩基的承载机理及受力变形特性等,以完善陡坡段桥梁桩基设计理论及方法。本文首先介绍应变楔理论的基本原理,并借助有限元软件建立三维水平受荷单桩模型。通过分析桩周土体的应变等值线云图,验证应变楔的存在,进而确定应变楔基本参数,总结出规律性结论:随着桩顶水平荷载的增大,边界应变值增大;应变楔长度及深度均呈增大的趋势,且幅度相近。随着土体内摩擦角的增大,边界应变值增大;应变楔长度与深度均呈减小的趋势,且幅度相近;伞角也未有明显变化。其次,对比抗滑桩及陡坡段桥梁基桩承载机理,进行抗滑桩稳定性及合理桩间距研究;并通过有限元极限分析软件探讨临坡水平受荷刚性桩破坏模式;在此基础上,针对荷载指向坡外及坡内的两种工况,分别提出相应的桩前土体极限破坏模式,进而推导出极限承载力。研究表明:临坡刚性桩水平极限承载比随粘聚力的变化不大,随坡角增大而减小;不同内摩擦角条件下的水平极限承载比-坡度曲线近乎直线,界限比较分明。水平极限承载比随临坡距的增大呈非线性增大,达到临界临坡距后,承载比将与临坡距的增加无关。再次,引入可综合考虑“P-Δ”效应、桩土相互作用及地基剪切模量的改进有限杆单元方法;结合平地应变楔理论及斜坡地基水平极限承载力模型,提出适用于坡顶处水平受荷桩分析的修正应变楔模型以确定地基水平抗力,并提出对应的设计计算方法;在此基础上,引入土楔理论考虑坡腰处桥梁基桩可能承受的侧向土压力,提出适用于坡腰处水平受荷桩分析的力学模型及计算方法。计算结果表明:折减地基比例系数法(m′=1/2m)是一种简单实用的陡坡段桥梁基桩分析计算方法,适用于预测低水平荷载下基桩位移,尽管会低估高水平荷载下基桩位移。此外,修正应变楔方法计算结果比m法及m′=1/2m法更贴近数值模拟结果。最后,根据陡坡段桥梁基桩承载特性,建立考虑桩后土压力的复杂荷载下陡坡段桥梁单桩简化模型;并引入Pasternak双参数以考虑土体剪切模量,推导单桩内力及位移有限差分解。针对陡坡段桥梁双桩的承载特性,考虑桩-土-桩相互作用、桩顶变形协调及边界条件,建立适用于陡坡段桥梁双桩基础内力及位移分析的简化模型;并综合考虑“P-Δ”效应、连系梁的影响以及相邻特征段满足的连续条件,推导陡坡段桥梁双桩基础内力及位移有限差分解。
汪过兵[2](2020)在《湿陷性黄土地基不均匀沉降对砌体结构影响的研究》文中研究指明随着西部大开发战略的实施,我国西部地区基础设施建设得到了快速发展。由于我国西部地区地处黄土高原,分布着大量的湿陷性黄土,许多建筑结构建筑于湿陷性黄土地基上。湿陷性黄土在一定压力作用下浸水后会迅速发生湿陷固结变形。不均匀湿陷固结变形会对上部建筑结构造成不同程度的损坏,引发工程病害时有发生,严重影响结构使用寿命,对人民群众的生命财产安全造成巨大的威胁,湿陷性黄土地基与上部结构协同工作的研究是工程界亟待解决的问题。本文针对湿陷性黄土地基及其上部结构进行了如下方面的研究:(1)对二元介质模型做了改进;基于改进的二元介质模型,结合Biot固结理论、断裂力学、连续介质理论建立了集中力作用下湿陷性黄土地基湿陷固结变形的微分方程组;引入边界条件,应用Laplace变换、Hankel变换数学物理方法进行方程组求解,给出了竖向集中荷载作用下的地基变形数学表达式,通过应用MATLAB自编程序计算,计算结果更接近黄土地基湿陷固结变形;(2)基于改进二元介质的湿陷性黄土地基湿陷固结变形模型、将上部砌体结构简化为置于湿陷性黄土地基上的剪切梁,建立了上部砌体结构与湿陷性黄土地基协调工作模型,给出了协调工作微分方程;应用力的相互作用原理、Fourier级数、Heavi-side阶梯函数推导了湿陷性黄土地区砌体结构建筑物地基基础局部脱空变形的数学表达式;(3)通过GEO studio有限元软件,建立了上部砌体结构与湿陷性黄土地基协调工作有限元模型,并将其结果与解析解进行了对比,结果表明二者符合较好,可认为本文提出的上部砌体结构与湿陷性黄土地基协调工作模型能够反映实际情况,其数学表达式是求解湿陷性黄土地基不均匀沉降引发的砌体结构地基基础局部脱空变形问题的有效方法。
易美玲[3](2019)在《斜坡碎石土地基桩前土水平抗力随深度分布规律研究》文中认为斜坡地基中的水平受荷桩对土体挤压使土体产生土抗力。土抗力与土体类型及其物理力学性能有关,还受桩基与地形条件等影响。土抗力是桩-土体系在土体与桩基自身因素以及地形等综合因素影响下的承载力表现。尤其在斜坡地形条件下,斜坡的存在降低桩-土体系稳定性,削减了土体抗力,在荷载作用下结构易失稳。因此,对斜坡中桩前土体水平抗力随桩-土体系应力-应变响应过程中沿桩深度的分布规律研究具有重要意义,它可以指导确定桩基在斜坡岩土体地基中的稳定性。本文采用物理模型试验及数值模拟计算的方法,以西南斜坡山区最常见的碎石土地基中的输电塔杆为桩基原型,对不同刚度碎石土、不同边坡坡度的斜坡土体水平抗力沿桩深度分布规律进行研究,获得碎石土斜坡土体水平抗力的分布模式,并对其极限水平土抗力进行研究,得到以下主要结论:(1)通过荷载-位移曲线、位移梯度曲线以及桩前裂缝的发展,将碎石土地基中水平静载荷下桩-土的变形响应分为三个阶段:第一阶段为线性阶段,桩土处于弹性变形阶段,若撤销外荷载,桩土可恢复未变形状态;第二阶段为非线性阶段,在此阶段中,桩顶百分表的转速增加,稳定时间增加,裂纹开始萌生,桩土以塑性变形为主,产生不可恢复变形;第三阶段为加速阶段,在加速阶段,桩的变形以及土体裂缝发展显着,斜坡表面有土体脱落滑动,浅层土体达到其水平抗力极限状态。(2)根据抗力-位移曲线变化规律可知,在土体未进入塑性阶段时,抗力随着桩身位移增加而增加,进入加速阶段后,土体抗力不随位移增加而增加,说明该处土体达到其水平极限土抗力。土体抗力的发挥程度与桩-土受力变形响应有关。(3)根据桩-土体系受力变形响应不同阶段,研究桩前土抗力随深度的变化:由于位移量较小,桩顶泥面处土体与受荷桩均呈弹性变形,变形发生最大的部位在桩顶,在桩顶处最先有土抗力并且沿着桩身向下而减小;在桩-土处于弹塑性变化阶段时,土体开始有裂纹的萌生,桩周浅层埋深土体至中层埋深土体的抗力增加,抗力随着桩身位移增加挤压密实增大,抗力的发挥更加充分;在塑性变形阶段,桩周浅层埋深部分土体抗力并不随桩基位移的增加而增加,达到其水平极限土抗力,并且桩端土体也进入屈服状态,抗力也基本保持不变。根据各阶段特征,给出了各阶段抗力沿深度相应的分布示意图。(4)斜坡坡度的增加削减了土体抗力的有效发挥,斜坡中桩周浅层土体的水平极限土抗力相对水平场地的极限抗力基本以与坡度有关的定值折减。(5)土体刚度的增加可以提高土体的水平极限承载力,提高桩基承载力。(6)土体的水平极限土抗力在同深度处与土体刚度呈线性正相关,且随着深度的增加极限水平土抗力增加。
杨傲[4](2018)在《桩土共同作用的抗滑桩加固边坡稳定性分析》文中研究表明作为一种有效的工程技术措施,抗滑桩在边坡加固、地灾防治等工程领域应用较为广泛。一般而言的相关设计理论很少涉及甚至是忽略了桩土共同作用,导致实际的工程设计与理论上存在较大的误差,甚至不合理。为此,本文就土体抗力的分布在抗滑桩加固边坡时所对应的桩后推力及桩前土体抗力、对应的临界桩间距、滑坡推力及剩余下滑力、土拱效应及拱厚的求算、稳定性分析等问题展开了相关的研究,本文研究的主要内容和想要取得的成果如下:1.回顾与分析桩后推力及桩前土体抗力对应的分布形式,并用GTSMIDAS/相关的有限元软件进行数值模拟分析。得出了滑坡推力的分布形式及大小与土体的性质和变形有关同时得出桩所受的约束形式对其也有很大的影响的结论。2.必须合理的设置桩间距,使桩间形成土拱,才能确保土体有效地向桩传递滑坡推力。分析土拱效应的形成机理及破坏形式,同时根据已有实验数据推导出拱厚的求算公式;桩间土拱的强度分析采用摩尔-库仑准则进行,从而得出相应的临界桩间距公式,运用GTSMIDAS/软件模拟相关情况,得出与理论值较为接近的结论。3.本文运用相关的理论分析和软件进行数值模拟得出:桩径以及对应的土体的黏聚力和内摩擦角均对临界桩间距有较大的影响。且临界桩间距在通常的情况下受土体的变形模量、泊松比的影响较大。4.对各约束条件在运用现有的桩对应的挠曲微分方程及变形理论情况下分析得出:桩顶的约束条件对桩身位移、剪力、弯矩都是有影响的。且桩身位移、剪力、弯矩在桩顶固定和铰接时比桩顶不转动和自由时要小很多在滑坡推力恒定情况下。因此我们在实际的工程中,可以通过改变对应的桩顶的约束情况,使对应的弯矩最大化及剪力减小,从而达到弥补桩身强度不足缺陷的目的。5.滑坡中部附近为抗滑桩合理桩位置,这是利用本文加固边坡方法结合计算分析而得出的结论。而且利用本文改进的方法进行数值模拟分析所得到的安全系数和利用理正求算出的结果基本相同,同时运用GTSMIDAS/有限元软件建立模型所得到的位移云图证明了方案改进后边坡的稳定性。
张瑞杰[5](2018)在《基于精细碰撞算法的桥梁地震碰撞分析》文中指出震害调查发现,桥梁结构在地震中的碰撞现象以及由于碰撞导致的结构破坏是非常普遍的。在桥梁结构地震反应分析中,要得到符合实际的结果,邻梁碰撞效应是必须考虑的因素之一。碰撞是一种典型的状态非线性问题。传统的隐式或显式积分法,由于算法本身的限制,其解的精度仅具有二阶或三阶。在求解桥梁结构地震碰撞问题时,为提高碰撞分析的收敛性,要求积分步长设定很小,这又使得计算耗时大大延长。得益于精细积分法是一种显式的递推方法,具有与步长无关的高精度和无条件稳定性,本文将该法引入桥梁地震碰撞反应分析,提出能进行弹塑性结构多点地震碰撞分析的精细碰撞算法,并进行实际应用。主要研究工作简述如下:(1)将结构的地震反应区分为分离和碰撞两种状态,分别建立全量和增量动力平衡方程。推导了全量动力平衡方程、增量动力平衡方程和碰撞动力方程的精细积分法公式。针对弹塑性碰撞特点,应用全量精细积分和增量精细积分相结合进行时程分析,解决了弹塑性状态转换和分离-碰撞状态转换问题。设计了非碰撞阶段和碰撞阶段采用不同积分步长的精细碰撞算法,在Matlab环境下研制了计算程序。(2)在精细碰撞算法基础上,研制了多点碰撞反应谱程序。定义了单自由度结构两侧碰撞模型,提出了碰撞力谱和次数谱的概念。根据基于位移谱的选波原则,共选出了IIII类场地14条波。开展了IIII类场地考虑两侧碰撞的碰撞力谱和次数谱研究。研究了接触单元刚度、碰撞恢复系数、伸缩缝间隙、桥梁阻尼比、主引桥周期比、桥墩屈服位移参数改变对碰撞力谱和碰撞次数谱的影响。分析结果为结构地震碰撞控制指明了方向。(3)为改进“增维降阶”造成的计算存储量过大的缺点,并避免系统矩阵求逆,进一步探讨了Newmark精细积分结合法、Wilson-θ精细积分结合法、非齐次项的级数解法。对时变刚度问题,提出全量迭代法和增量迭代法。算例验证了所提出的算法的可行性,并发现Newmark精细积分结合法、Wilson-θ精细积分结合法结果精度对步长敏感,Wilson-θ精细积分结合法精度最差。(4)以杆系结构有限元为基础,进一步将精细碰撞算法应用于复杂桥梁地震碰撞反应分析。为此,改进了三维接触碰撞-摩擦单元,研究了材料非线性、支座、阻尼器等连接单元的非线性以及碰撞引起的非线性效应的处理原则。(5)针对群桩柔性基础的模拟,提出一种能等代群桩基础空间柔度的四柱刚架模型。该方法根据“m法”计算出群桩基础的柔度,计算等代刚架的高度、柱截面宽度、长度、柱间距。这些几何参数可以唯一确定一空间刚架。(6)基于多自由度结构精细碰撞算法,开展了城市高架桥横向和纵向地震碰撞算例研究。在匝道桥拼宽改造算例的分析中,探讨了碰撞以及横向连接对桥梁位移及内力响应的影响。在多跨连续梁桥接长改造算例的分析中,研究了不同支承工况对桥梁结构地震响应的影响。研究成果对于匝道桥的横向拼宽改造和多跨长联桥的地震碰撞控制有一定的参考借鉴意义。
龚先兵[6](2018)在《岩溶区基桩荷载传递机理及其竖向承载力研究》文中提出随着我国西部大开发战略的实施,高等级公路建设将大量穿越西部山区,大量工程桩基础将穿越岩溶发育区。由于岩溶发育具有隐蔽性的特点,即使是详细勘察也难以获得完整的工程地质资料。因此在地质资料有限的情况下如何合理确定基础的荷载传递规律及承载能力,成为确保岩溶区桩基施工及运营安全的关键所在。本文结合国家自然科学基金“岩溶区基桩竖向承载机理及其设计计算方法研究”(项目编号:51278187),以室内大尺寸模型试验、理论分析及现场试验为手段,对岩溶区域的桩基的承载机理及竖向承载能力进行了探讨,主要在以下几个方面进行了研究:(1)论述了已有岩溶区基桩受力分析的已有成果。在此基础上,基于相似理论,以现场工程为原型,开展了规则下伏溶洞岩溶区的竖向加载破坏试验,获取了加载过程中基桩、溶洞顶板的变形及应变发展规律。试验结果表明,岩溶顶板厚度与跨度是影响基桩竖向承载机理的重要因素,在溶洞顶板强度和跨度不变的情况下,随着顶板的厚度变化顶板的破坏模式也随着不断变化,主要分为桩端冲切、剪切和弯拉组合破坏以及整体弯拉破坏三种典型破坏模式。该模式与溶洞顶板厚度紧密相关。当顶板的厚相对较小的时候,岩溶产生破坏的不利位置是拉应力和压应力的转换接触面,此时顶板容易产生局部的冲切破坏形式;当顶板的厚度相对较大的时候,拉应力和压应力的转换界面此时扩展到了顶板的边缘位置,此时顶板容易出现整体的弯拉破坏形式。对比剪切的应变增量图和室内模型试验的破坏图可知,溶洞顶板产生破坏的面和剪切应变增量最值的位置非常相似,所以可以认为:剪切应变产生增量最值的位置就是溶洞顶板的破坏临界面。随着溶洞的顶板厚度与跨度的比值不断减小,顶板的极限承载能力也逐渐减小,顶板的破坏模式从整体的弯拉型破坏渐渐转变成局部的冲切型破坏。而基桩桩端荷载传递曲线则表明:基桩的极限桩端阻力随着溶洞顶板厚度的增加而不断增大。(2)基于室内模型试验结果,对岩溶区基桩的竖向极限承载力进行了理论分析。引进突变理论,重点描述了岩溶区域桩基破坏的突变特性,建立了三种破坏模式下力学简化后的模型和势能函数公式,由此推导了岩溶地区桩基桩端极限承载力尖点的突变分叉集公式。结合边界条件,推导分叉集公式得到岩溶地区桩基桩端的极限承载力公式,并且得到岩溶地区桩基的极限载荷的确定方程。(3)采用非确定性方法对岩溶顶板的稳定性进行了分析。利用有限的地质工程勘探资料,首先研究了岩溶顶板稳定性影响因素及相关岩土物理力学参数,由于在稳定性的分析过程中,桩端下伏的溶洞顶板的不确定因素比较多,所以利用区间数来表达计算参数的不确定性,且综合了区间的数学方法、RMR指标和Hoek-Brown的经验强度公式来共同形成一种参数区间的确定法则。基于现有的研究,建立了一个综合考虑抗冲切作用和抗剪作用以及抗弯的桩端下溶洞顶板的极限分析体系。基于研究功能函数确定方法,利用非概率的可靠性方法提出一种桩端下溶洞顶板的稳定非概率可靠性研究理论。(4)与第3章室内模型试验相比,第4章采用数值分析软件ABAQUS来建立岩溶桩基竖向承载的分析模型,探讨了岩溶区顶板的跨度和弹性模量、桩径等因素对岩溶桩基竖向承载性能的影响。(5)以自平衡技术及常规检测技术为手段,开展了多处岩溶区嵌岩桩的竖向承载力现场试验,并进一步分析了其荷载传递机理。最后,将本文所建立的岩溶区基桩突变性分析方法、不确定性分析方法应用于湖南省某高速公路桩基础工程,将理论分析结果与实际设计参数对比,验证设计的可行性,同时与分析结果对比验证了本文所建立的基于不确定性理论的岩溶桩基工程稳定性及风险分析方法的适用性与合理性。
余海见,韩彦丰,罗丽娟,黄伟[7](2013)在《护壁结构对人工挖孔桩的竖向承载力贡献研究》文中研究说明为了研究人工挖孔桩的分段式护壁结构对桩竖向承载力的贡献,探索护壁结构对桩竖向承载力贡献度的统一量化计算公式。通过有限元软件ANSYS建立有无护壁结构这两种工况下的人工挖孔桩与岩土介质相互作用的三维计算模型并计算分析。得出结果表明:在所给参数条件下,按承载力控制时分段式护壁结构对桩竖向承载力的贡献可以达到20.0%;并提出按承载力控制时分段式护壁对桩竖向承载力贡献度的统一量化计算公式,具有一定的参考意义。
张戈,张劲松[8](2013)在《水闸桩土复合地基承载力与桩土置换率关系》文中研究说明以有限单元法为理论基础,研究了水闸桩土复合地基承载力与桩土置换率之间的关系.应用ANSYS有限元计算软件建立了不同桩土置换率下的桩土联合承载数值模型,计算桩土联合承载时不同置换率下的桩土联合承载力.根据数值模拟计算结果建立桩土联合承载力与置换率之间的关系曲线,分析两者之间的变化规律,并分别进行线性拟合、指数拟合和多项式拟合,得到相应的拟合公式及拟合精度,以便在实际工程中利用这些关系式预估所需的置换率及相应的地基承载力,为以后桩土复合地基模拟及设计提供重要的参考价值.
尹丹[9](2013)在《地震荷载作用下桩—土—结构相互作用桥梁桩基有限元分析》文中研究说明近年来的地震灾害频发,桩基灾害已经成为一种主要的桥梁震害形式,引起了世界各国的重视。地震作用下桩—土—结构相互作用问题是桥梁抗震研究的一项热点课题,通常情况下计算工作量较大,论文主要利用有限元模拟仿真软件ADINA对桩基进行简化模拟,分析在此条件下桩基性状。主要内容有:⑴通过不同本构模型比较,确定合理的本构模型。选择DP模型作为桩一土一结构动力相互作用分析的材料本构关系模型。选取三维实体单元,采用动态时程分析方法,利用有限元模拟分析软件建立桩—土—结构相互作用的有限元实体分析模型,进行模拟仿真分析。⑵文章选取taft波,宁河地震天津波以及El Centro波的部分时程波作为模拟模型中的地震荷载,利用软件中的时间函数及时间步方式输入建立好的模型,通过分析模型模拟结果,对地震作用下桩—土—结构相互作用对土体及桩的沉降位移,桩侧摩阻力及有效应力的影响进行研究分析。⑶结合工程实例,根据设计单位的要求,进一步研究了地震荷载作用下,桩—土—结构相互作用对桥梁桩基性状的影响,分析了作用响应;对桩基性状响应结果进行验证分析,提出桩基设计的合理化建议。
阳芝[10](2012)在《柔性基础下桩土复合地基沉降计算的解析法研究及有限元分析》文中进行了进一步梳理近年来,随着我国交通基础设施的大力投入,公路建设的规模日益扩大,复合地基在工程建设中不断得到应用,但理论研究远远落后于实践,现有的研究大多是针对刚性基础下复合地基的理论计算和分析,而柔性基础下复合地基的力学性状与刚性基础下的不同,若将刚性基础下复合地基的研究成果应用到柔性基础下复合地基,将会产生较大的误差,因而开展柔性基础下桩土复合地基荷载传递规律和沉降特性的研究具有重要的现实意义。本文采用“典型单元体”及“虚土桩”计算模型,将柔性基础、垫层、复合地基、下卧层土体视作一个整体,且考虑它们之间的相互作用,通过微元体平衡分析,建立系统内部各部分的应力平衡方程和变形协调方程,并求解得到桩土应力比、刺入量、桩身轴力、桩侧摩阻力等直观反映系统工作性状的指标的计算公式。通过一个算例,验证了本文提出的解析法能较好地反映柔性基础下桩土复合地基和荷载传递规律和沉降特性。采用推导出的解析法,定性分析了填土高度与压缩模量、垫层厚度与压缩模量、桩体置换率、桩长、桩间土压缩模量、桩体压缩模量、下卧层压缩模量等因素对柔性基础下桩土复合地基工作性状的影响。在上述研究的基础上,利用ANSYS有限元分析程序,建立柔性基础下单桩复合地基二维轴对称分析模型,并考虑桩土界面的摩擦接触。通过分析得出填土高度与压缩模量、垫层厚度与压缩模量、桩体置换率、桩长、桩间土压缩模量、桩体压缩模量、下卧层压缩模量等因素对桩顶、土表面沉降的影响。
二、引入摩擦元模拟桩土共同作用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、引入摩擦元模拟桩土共同作用(论文提纲范文)
(1)基于应变楔理论的陡坡段桥梁桩基设计计算方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 概述 |
1.1.1 桩基础的发展历程及应用 |
1.1.2 桩的分类 |
1.2 问题的提出 |
1.2.1 研究背景及意义 |
1.2.2 亟待研究的问题 |
1.3 陡坡段桥梁桩基设计理论及方法研究现状 |
1.3.1 受力分析研究现状 |
1.3.2 应变楔理论研究现状 |
1.3.3 数值分析研究现状 |
1.4 本文的研究思路及主要内容 |
第2章 陡坡段桥梁桩基承载机理及受力变形特性研究 |
2.1 概述 |
2.2 竖向荷载下基桩承载特性 |
2.2.1 竖向荷载下基桩的荷载传递机理 |
2.2.2 竖向荷载下基桩破坏模式 |
2.2.3 竖向荷载下基桩承载力 |
2.3 横向荷载下基桩受力变形特性 |
2.3.1 横向荷载下基桩受力特性 |
2.3.2 横向荷载下基桩破坏模式 |
2.3.3 横向荷载下基桩受力变形分析 |
2.4 倾斜荷载下基桩受力变形特性 |
2.5 陡坡段桥梁桩基承载特性及受力特性 |
2.5.1 竖向荷载下基桩与边坡相互作用 |
2.5.2 横向荷载下边坡对基桩的影响 |
2.5.3 复杂荷载下双桩基础受力变形特性 |
第3章 基于应变楔理论的水平受荷桩桩土相互作用分析研究 |
3.1 概述 |
3.2 应变楔理论 |
3.3 水平受荷桩有限元分析的算例验证 |
3.4 刚性桩应变楔参数研究 |
3.4.1 三维有限元模拟 |
3.4.2 基本参数的变化规律 |
3.5 柔性桩应变楔参数研究 |
3.5.1 三维有限元模拟 |
3.5.2 基本参数的变化规律 |
3.6 小结 |
第4章 陡坡段桥梁桩基稳定性及水平极限承载力研究 |
4.1 概述 |
4.2 抗滑桩加固边坡的稳定性分析及最优桩位确定 |
4.2.1 Optum G2 分析边坡稳定性的基本原理 |
4.2.2 数值模型的建立及验证 |
4.2.3 参数分析 |
4.3 考虑桩侧及桩后土拱联合作用的抗滑桩桩间距研究 |
4.3.1 计算模型及基本假定 |
4.3.2 双土拱模型承载机理及合理桩间距 |
4.3.3 实例验证 |
4.3.4 参数分析 |
4.4 临坡刚性桩破坏模式及水平极限承载力研究 |
4.4.1 模型建立 |
4.4.2 破坏模式及极限承载力 |
4.5 斜坡地基刚性桩水平承载力上限分析 |
4.5.1 有效嵌入深度及极限水平地基反力 |
4.5.2 破坏模式及基本假定 |
4.5.3 水平承载力上限分析 |
4.5.4 算例验证 |
4.5.5 边坡及荷载方向的影响 |
4.6 小结 |
第5章 基于应变楔理论及有限杆单元法的陡坡段桥梁桩基设计计算方法研究 |
5.1 概述 |
5.2 有限杆单元基本原理及其改进方法 |
5.2.1 有限杆单元方法基本原理 |
5.2.2 改进有限杆单元分析方法 |
5.2.3 基于有限杆单元法的陡坡段桥梁桩基分析步骤 |
5.3 陡坡段坡顶处桥梁基桩受力分析 |
5.3.1 陡坡段坡顶处桥梁基桩应变楔模型 |
5.3.2 下部修正应变楔模型 |
5.3.3 上部土楔 |
5.3.4 修正应变楔模型的计算流程 |
5.3.6 算例验证 |
5.3.7 影响因素分析 |
5.4 陡坡段坡腰处桥梁基桩受力分析 |
5.4.1 简化计算模型及其控制方程求解 |
5.4.2 土楔理论 |
5.4.3 分析流程 |
5.4.4 算例验证 |
5.4.5 参数分析 |
5.5 小结 |
第6章 陡坡段桥梁双桩基础内力及变形计算方法研究 |
6.1 概述 |
6.2 陡坡段单桩内力有限差分解 |
6.2.1 基本假定及微分方程 |
6.2.2 有限差分解 |
6.2.3 算例验证 |
6.3 陡坡段桥梁双桩基础内力计算有限差分解 |
6.3.1 双桩基础内力计算模型及基本假定 |
6.3.2 各特征段桩身内力及位移有限差分解 |
6.3.3 实例验证 |
6.3.4 参数分析 |
6.4 基于改进有限杆单元的陡坡段双桩内力计算方法 |
6.4.1 陡坡段桥梁双桩受力分析模型 |
6.4.2 基本假定 |
6.4.3 桩土相互作用 |
6.4.4 陡坡段桥梁双桩内力及变形分析 |
6.5 小结 |
结论及展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读学位期间论文、科研项目及获奖情况 |
(2)湿陷性黄土地基不均匀沉降对砌体结构影响的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 研究目的 |
1.4 本文主要研究内容 |
1.5 本文技术路线 |
2 湿陷性黄土地基不均匀湿陷沉降的二元介质模型理论 |
2.1 概述 |
2.2 湿陷性黄土的概念及特征 |
2.2.1 湿陷性黄土的概念 |
2.2.2 湿陷性黄土的特征 |
2.3 湿陷性黄土的湿陷机理 |
2.4 湿陷性黄土二元介质模型 |
2.4.1 二元介质模型简化 |
2.4.2 二元介质模型变形理论 |
2.4.3 二元介质模型基本原理 |
2.4.4 二元介质模型参数理论 |
2.4.5 二元介质模型增湿变形原理 |
2.4.6 二元介质模型流动理论及增量关系 |
2.5 本章小结 |
3 基于改进的二元介质在集中力作用下湿陷性黄土地基变形研究 |
3.1 引言 |
3.2 相关数学方法 |
3.2.1 柱坐标系中的Laplace算子 |
3.2.2 Laplace变换的概念及性质 |
3.2.3 Hankel变换的概念及性质 |
3.3 基于改进的二元介质对集中力作用下湿陷性黄土地基变形研究 |
3.3.1 计算模型 |
3.3.2 变形理论 |
3.3.3 方程求解 |
3.3.4 模型验证计算 |
3.3.5 模型演化 |
3.4 模型分析 |
3.4.1 有限元软件GEO |
3.4.2 集中力作用下线性变形分析 |
3.4.3 集中力作用下湿陷性黄土地基非线性变形分析 |
3.4.4 改进二元介质模型分析 |
3.5 本章小结 |
4 湿陷性黄土地基砌体结构建筑地基—基础局部脱空分析方法 |
4.1 引言 |
4.2 地基基础上部结构简化 |
4.3 中部脱空分析方法 |
4.3.1 计算几何模型 |
4.3.2 中部脱空分析理论 |
4.3.3 边界条件 |
4.3.4 方程求解 |
4.3.5 模型验证分析 |
4.4 端部脱空分析方法 |
4.4.1 计算几何模型 |
4.4.2 梁端部分析理论 |
4.4.3 模型验证分析 |
4.4.4 特征值分析 |
4.5 本章小结 |
5 湿陷性黄土地区砌体结构建筑地基—基础局部脱空有限元分析 |
5.1 引言 |
5.2 有限元模型的建立 |
5.2.1 砌体结构有限元建模方法 |
5.2.2 单元类型的定义 |
5.2.3 几何模型的建立 |
5.2.4 划分网格 |
5.3 地基-基础局部脱空有限元分析 |
5.4 解析计算结果与有限元计算结果对比分析 |
5.4.1 变形分析 |
5.4.2 内力分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读期间发表的论文 |
1 发表论文 |
(3)斜坡碎石土地基桩前土水平抗力随深度分布规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 理论研究现状 |
1.2.2 数值分析研究现状 |
1.2.3 试验研究现状 |
1.2.4 存在的不足 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究思路与技术路线 |
1.4.1 研究思路 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 不同刚度碎石土地基中水平受荷桩模型试验 |
2.1 原型选取 |
2.2 模型方案设计 |
2.2.1 相似比确定 |
2.2.2 材料尺寸的确定 |
2.3 模型桩制作 |
2.3.1 模型桩材料 |
2.3.2 钢筋绑扎浇筑 |
2.3.3 材料参数测定 |
2.4 地基碎石土的制备 |
2.4.1 碎石土的基本物理性质 |
2.4.2 不同刚度地基制作 |
2.4.3 不同刚度地基碎石土力学参数测定 |
2.5 试验方案 |
2.5.1 试验内容 |
2.5.2 测点布置及采集 |
2.5.3 加载方案 |
第3章 斜坡场地不同刚度碎石土水平抗力分布研究 |
3.1 不同刚度碎石土水平抗力分布规律研究 |
3.1.1 物理模拟试验坡面裂缝发展过程 |
3.1.2 物理模拟试验桩顶位移 |
3.1.3 物理模拟试验桩身弯矩 |
3.1.4 物理模拟试验桩前土抗力 |
3.2 模型试验中不同刚度碎石土与桩的相互作用的阶段分析 |
3.3 模型试验中不同刚度碎石土抗力随时间分布 |
3.4 模型试验中不同刚度碎石土抗力随位移分布规律 |
3.5 本章小结 |
第4章 斜坡中桩前土体水平抗力数值分析 |
4.1 模型建立及参数选取 |
4.1.1 模型建立 |
4.1.2 本构模型选取 |
4.1.3 初始地应力与边界条件 |
4.1.4 模型参数 |
4.1.5 加载方式 |
4.2 数值模拟结果分析 |
4.2.1 土体刚度不同时桩前土抗力分布规律 |
4.2.2 斜坡坡度不同时桩前土抗力分布规律 |
4.3 本章小结 |
第5章 斜坡中桩前土体水平抗力分布模式 |
5.1 土抗力分布模式 |
5.2 坡度影响 |
5.2.1 斜坡坡度因素对桩-土受力变形影响 |
5.2.2 斜坡坡度对土抗力影响 |
5.3 土体刚度影响 |
5.3.1 土体刚度因素对桩-土受力变形影响 |
5.3.2 碎石土土体刚度对土抗力影响 |
5.4 土体水平抗力参数与土性参数的关系 |
5.4.1 土体抗力无量纲参量与土体强度参数关系 |
5.4.2 土体抗力系数比例系数m值的确定 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
(4)桩土共同作用的抗滑桩加固边坡稳定性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题的理论意义和实用价值 |
1.2 国内、外研究现状与发展趋势 |
1.2.1 边坡加固技术研究现状 |
1.2.2 抗滑桩加固理论的研究现状 |
1.2.3 抗滑桩桩土共同作用研究现状 |
1.2.4 抗滑桩桩土共同作用数值分析研究现状 |
1.3 论文的研究内容与研究方法 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.3.3 研究方法 |
1.4 小结 |
第2章 抗滑桩加固边坡中土体和抗滑桩共同作用分析方法 |
2.1 土拱效应分析 |
2.1.1 土拱效应的研究历史 |
2.1.2 土拱效应形成机理分析 |
2.1.3 土拱效应的受力分析及临界桩间距 |
2.2 土拱效应的合理拱轴线 |
2.3 桩前土体抗力和桩后推力的分布形式 |
2.4 小结 |
第3章 抗滑桩加固边坡中的临界桩间距研究 |
3.1 临界桩间距的确定方法介绍 |
3.1.1 抗滑桩间距上限解[61、62] |
3.1.2 抗滑桩间距下限解[61] |
3.1.3 各学者提出算法 |
3.2 基于土拱效应的抗滑桩间距计算 |
3.2.1 土拱的形式及几何特征 |
3.2.2 土拱的受力特征 |
3.3 土拱形成的控制条件及临界桩间距确定 |
3.3.1 基本假设 |
3.3.2 土拱的破坏形式 |
3.3.3 边坡工程中土拱厚度t的计算方法研究和改进 |
3.4 土拱截面强度的验算和临界桩间距确定 |
3.4.1 算例分析 |
3.5 抗滑桩截面以下的内力计算 |
3.6 相关公式的讨论 |
3.7 考虑桩土共同作用的边坡安全系数计算方法 |
3.8 采用实例分析 |
3.9 抗滑桩加固边坡的稳定性定量分析 |
3.10 小结 |
第4章 抗滑桩的数值模拟 |
4.1 MIDAS/GTS有限元软件简介 |
4.2 有限元模型 |
4.2.1 材料模型 |
4.2.2 接触面接触条件 |
4.3 有限元模型说明 |
4.4 桩前抗力和桩后滑坡推力的研究 |
4.5 计算实例分析 |
4.6 土拱效应的数值模拟和临界桩间距研究 |
4.7 小结 |
第5章 桩土共同作用的抗滑桩加固边坡的应用实例 |
5.1 工程概况 |
5.1.1 工程简介 |
5.1.2 工程地质条件 |
5.2 理正岩土设计方案 |
5.2.1 基本信息及设计参数 |
5.2.2 计算简图及计算结果 |
5.3 考虑桩土共同作用的抗滑桩加固边坡的设计 |
5.3.1 考虑桩土的相关影响因素 |
5.3.2 改进后方案计算结果 |
5.3.3 方案改进后临界桩间距的计算 |
5.3.4 方案改进后对应边坡安全系数计算 |
5.4 有限元分析 |
5.4.1 MIDAS/GTS有限元模型建立 |
5.4.2 边坡稳定性分析比较 |
5.5 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(5)基于精细碰撞算法的桥梁地震碰撞分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 相关研究现状概述 |
1.2.1 桥梁地震碰撞数值分析研究 |
1.2.2 结构动力反应分析方法的发展 |
1.2.3 精细积分法研究 |
1.3 本课题的目的和主要工作 |
2 弹塑性结构多点精细碰撞算法 |
2.1 问题模型及动力平衡方程 |
2.2 滞回模型 |
2.2.1 不考虑刚度退化的双折线模型 |
2.2.2 考虑刚度退化的双折线模型 |
2.2.3 三折线模型 |
2.2.4 滞回模型的特点 |
2.3 接触单元模型 |
2.4 动力平衡方程的精细积分法 |
2.4.1 全量动力平衡方程精细积分法 |
2.4.2 增量动力平衡方程的精细积分法 |
2.4.3 碰撞动力平衡方程精细积分法 |
2.4.4 滞回模型界点的处理 |
2.4.5 分离-碰撞状态转换的处理 |
2.5 精细碰撞算法设计 |
2.6 算例验证 |
2.6.1 E1 地震反应结果对比 |
2.6.2 E2 地震反应结果对比 |
2.7 弹塑性对碰撞反应的影响 |
2.8 本章小结 |
3 考虑两侧碰撞的地震碰撞谱分析 |
3.1 碰撞谱的定义 |
3.2 地震波及计算参数的选取 |
3.3 选定波的碰撞谱分析 |
3.4 碰撞谱参数影响分析 |
3.4.1 接触单元刚度影响 |
3.4.2 碰撞恢复系数影响 |
3.4.3 伸缩缝间隙影响 |
3.4.4 桥梁阻尼比影响 |
3.4.5 主引桥周期比影响 |
3.4.6 桥墩屈服位移影响 |
3.5 本章小结 |
4 精细碰撞算法的改进 |
4.1 Newmark精细积分结合法 |
4.1.1 全量动力方程解 |
4.1.2 增量动力方程解 |
4.2 Wilson-θ精细积分结合法 |
4.3 非齐次项积分的级数解法 |
4.4 求解弹塑性问题的迭代法 |
4.4.1 全量迭代修正法 |
4.4.2 增量迭代修正法 |
4.5 算例分析 |
4.5.1 算例一 |
4.5.2 算例二 |
4.6 本章小结 |
5 复杂桥梁结构地震碰撞模拟 |
5.1 多自由度结构碰撞动力方程 |
5.2 弹性结构的单元特性矩阵 |
5.2.1 平面梁单元刚度、质量矩阵 |
5.2.2 空间梁单元刚度、质量矩阵 |
5.2.3 阻尼矩阵 |
5.3 结构弹塑性 |
5.3.1 二维梁单元弹塑性分析方法 |
5.3.2 空间梁单元弹塑性分析方法 |
5.4 非线性接触单元及连接单元 |
5.4.1 接触碰撞-摩擦单元 |
5.4.2 支座连接单元 |
5.4.3 粘滞阻尼器 |
5.5 总体刚度、质量矩阵和外力向量的组集 |
5.6 柔性基础的刚度等效模拟方法 |
5.6.1 空间刚架模型 |
5.6.2 模型参数计算 |
5.6.3 算例 |
5.7 本章小结 |
6 城市桥梁改造中的地震碰撞实例分析 |
6.1 城市高架桥的拼宽改造 |
6.2 拼宽桥的横向地震碰撞问题 |
6.2.1 模型建立 |
6.2.2 地震反应分析结果 |
6.3 城市高架桥的顶升改造 |
6.3.1 桥梁改造前概况 |
6.3.2 桥梁改造概况 |
6.4 改造后桥梁的纵向地震反应分析 |
6.4.1 模型建立 |
6.4.2 地震反应分析结果 |
6.5 本章小结 |
7 结论 |
7.1 主要创新点和研究成果 |
7.2 有待进一步研究的问题 |
致谢 |
参考文献 |
附录 博士研究生学习阶段的研究成果 |
一、论文 |
二、参与项目 |
(6)岩溶区基桩荷载传递机理及其竖向承载力研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 概述 |
1.1.1 桩基的适用性 |
1.1.2 桩基的分类 |
1.1.3 桩基的历史与发展 |
1.2 岩溶区基桩的承载特性及承载力计算方法研究现状 |
1.2.1 岩溶区基桩桩侧承载机理研究现状 |
1.2.2 岩溶区基桩桩端承载机理研究现状 |
1.2.3 岩溶区基桩顶板安全厚度研究现状 |
1.3 本文研究思路与主要内容 |
第2章 岩溶区基桩承载机理及其特性 |
2.1 概述 |
2.2 影响岩溶区基桩承载机理的主要因素分析 |
2.2.1 溶洞分布情况 |
2.2.2 桩径大小 |
2.2.3 岩石模量 |
2.2.4 孔壁粗糙度 |
2.2.5 成桩工艺 |
2.2.6 其他因素 |
2.3 岩溶区基桩的荷载传递机理 |
2.3.1 桩-土摩阻力分析 |
2.3.2 桩-岩摩阻力分析 |
2.3.3 桩-溶洞顶板相互作用分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 岩溶桩基竖向承载室内模型试验研究 |
3.1 概述 |
3.2 室内模型设计 |
3.2.1 相似原理介绍 |
3.2.2 试验设计方案 |
3.2.3 确定试验材料 |
3.3 室内模型试验 |
3.3.1 浇筑试验模型 |
3.3.2 试验加载系统设计 |
3.3.3 测试系统的设计 |
3.3.4 室内试验内容及步骤 |
3.4 室内模型试验结果分析 |
3.4.1 加载路线图 |
3.4.2 顶板破坏模式分析 |
3.4.3 顶板应变分析 |
3.4.4 荷载沉降分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 岩溶桩基竖向承载性能数值模拟研究 |
4.1 概述 |
4.2 ABAQUS软件简介 |
4.2.1 ABAQUS总体介绍 |
4.2.2 ABAQUS的求解过程 |
4.3 数值模拟方案 |
4.4 建立数值分析模型 |
4.5 数值模拟结果分析 |
4.5.1 数值模拟与试验结果对比 |
4.5.2 顶板跨度对桩基承载力的影响分析 |
4.5.3 桩径对桩基承载力的影响分析 |
4.5.4 顶板的弹性模量对桩基承载力的影响分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 岩溶区基桩极限承载力的突变求解方法 |
5.1 引言 |
5.2 岩溶区基桩极限承载力常规确定方法 |
5.2.1 设计规范简化方法 |
5.2.2 统计经验法 |
5.3 按桩顶沉降控制的嵌岩桩承载力确定 |
5.3.1 桩侧摩阻力模型 |
5.3.2 桩端阻力模型 |
5.3.3 荷载-沉降曲线的计算公式 |
5.4 突变理论原理 |
5.4.1 尖点突变模型 |
5.5 岩溶区桩基桩端破坏机理分析 |
5.5.1 抗冲切验算模型 |
5.5.2 抗剪验算模型 |
5.5.3 抗弯验算模型 |
5.5.4 岩溶区基桩极限承载力的突变分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 岩溶区基桩下伏顶板稳定性分析方法研究 |
6.1 引言 |
6.2 桩端持力岩层安全厚度确定的定量方法 |
6.2.1 估算完整顶板的安全厚度 |
6.2.2 估算不完整顶板安全厚度 |
6.3 影响持力岩层安全厚度的主要因素 |
6.3.1 岩溶发育与桩端岩层节理裂隙发育及胶结情况 |
6.3.2 桩端岩层空洞跨度及荷载 |
6.3.3 桩端荷载的计算 |
6.3.4 桩端岩层安全厚度确定 |
6.4 桩端下伏溶洞顶板稳定非概率可靠性分析方法 |
6.4.1 溶洞顶板岩体力学参数确定方法 |
6.4.2 溶洞顶板极限平衡分析模型 |
6.4.3 溶洞顶板稳定非概率可靠性分析 |
6.4.4 工程实例分析 |
6.5 桩端岩溶顶板稳定性模糊可靠性分析方法 |
6.5.1 可靠性分析方法 |
6.5.2 失效可能度的计算方法 |
6.5.3 桩端岩溶顶板稳定性模糊可靠性分析方法 |
6.5.4 实例计算 |
6.6 本章小结 |
第7章 岩溶区桩基工程实例分析 |
7.1 概述 |
7.2 工程概况 |
7.2.1 某高速公路桥梁设计概况 |
7.2.2 地质概况 |
7.3 场地岩土工程特性 |
7.3.1 桥位工程地质条件 |
7.3.2 工程地质评价 |
7.4 岩溶分布情况及展布形态 |
7.4.1 电磁波层析CT探测原理 |
7.4.2 观测系统 |
7.4.3 电磁波CT探测结果 |
7.5 4#墩岩溶桩基承载力计算 |
7.5.1 设计计算参数 |
7.5.2 简化计算模型 |
7.5.3 基于突变求解方法的岩溶顶板安全厚度计算 |
7.6 4#墩岩溶基桩静载试验 |
7.6.1 试桩成孔 |
7.6.2 试桩设计 |
7.6.3 桩身应变量测系统 |
7.6.4 吊装钢筋笼 |
7.6.5 混凝土浇筑 |
7.6.6 桩身弹性模量 |
7.6.7 试桩垂直静载荷试验 |
7.7 本章小结 |
结论及展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A(攻读学位期间论文、科研及获奖情况) |
(8)水闸桩土复合地基承载力与桩土置换率关系(论文提纲范文)
1 研究方法 |
1.1 基本假定 |
1.2 桩土联合作用模型的建立 |
1.2.1 基本资料 |
1.2.2 有限元模型的建立 |
1) 定义单元类型 |
2) 几何建模及网格划分 |
2 计算成果整理分析 |
2.1 计算成果 |
2.2 成果分析 |
2.3 成果验证 |
3 结语 |
(9)地震荷载作用下桩—土—结构相互作用桥梁桩基有限元分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究目的和意义 |
1.2 国内外的研究背景及研究现状 |
1.3 主要研究内容和技术路线 |
1.3.1 桥梁桩基础设计技术路线 |
1.3.2 本文的主要研究内容和技术路线 |
1.4 本章小结 |
2 土体的本构模型 |
2.1 土体本构关系 |
2.1.1 土体本构关系分析 |
2.1.2 土体本构关系模型 |
2.2 弹塑性本构模型 |
2.2.1 弹塑性理论 |
2.2.2 弹塑性本构模型 |
2.3 土体本构模型及其参数 |
2.4 本章小结 |
3 桩—土—结构相互作用体系有限元及动力响应分析 |
3.1 有限元分析步骤 |
3.2 动力方程的求解 |
3.2.1 动力方程及计算方法 |
3.2.2 非线性动力方程组求解方法 |
3.3 地震反应分析方法 |
3.3.1 静力法 |
3.3.2 反应谱法 |
3.3.3 动态时程分析法 |
3.4 本章小结 |
4 地震荷载作用下桩—土—结构体系桩体性状分析 |
4.1 ADIAN 有限元软件简介 |
4.1.1 ADINA 软件特色 |
4.1.2 常见问题在软件中的解决 |
4.2 有限元模型建立 |
4.2.1 有限元模型假定 |
4.2.2 几何建模 |
4.2.3 单元选择及划分 |
4.2.4 边界条件及荷载 |
4.2.5 土层及模型参数确定 |
4.2.6 模型工况选择 |
4.3 自重条件下土体沉降 |
4.4 地震作用下桩—土—结构相互作用体系响应分析 |
4.4.1 地震波的选取 |
4.4.2 土体及桩沉降位移研究 |
4.4.3 土体及桩侧摩阻力研究 |
4.4.4 土体及桩有效应力研究 |
4.4.5 桩顶面平均沉降位移动态时程研究 |
4.4.6 桩入土深度相同时桩侧摩阻力动态时程研究 |
4.4.7 桩顶面有效应力动态时程研究 |
4.5 本章小结 |
5 工程实例分析 |
5.1 工程概况 |
5.2 工程地质特征 |
5.2.1 水文地质条件 |
5.2.2 场地地震效应 |
5.2.3 主要技术参数 |
5.2.4 下部结构设计施工要点 |
5.3 有限元模型建立与分析 |
5.3.1 建立模型 |
5.3.2 自重条件下沉降位移 |
5.3.4 地震作用下桩—土—结构体系影响分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)柔性基础下桩土复合地基沉降计算的解析法研究及有限元分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 复合地基 |
1.1.2 复合地基的置换率和桩土应力比 |
1.2 柔性基础下桩土复合地基沉降计算分析方法研究现状 |
1.2.1 柔性基础下桩土复合地基沉降计算的解析法研究现状 |
1.2.2 柔性基础下桩土复合地基沉降计算的数值分析方法研究现状 |
1.3 存在的主要问题 |
1.4 本文的研究内容与方法 |
第二章 柔性基础下桩土复合地基沉降计算的解析解 |
2.1 引言 |
2.2 计算模型 |
2.3 基本假设 |
2.4 应力平衡方程 |
2.4.1 路堤土拱效应分析模型 |
2.4.2 垫层分析模型 |
2.4.3 土工格栅褥垫层分析模型 |
2.4.4 复合地基分析模型 |
2.5 变形协调方程 |
2.6 计算参数的确定 |
2.7 问题求解 |
2.8 下卧层沉降计算 |
2.8.1 点荷载引起的位移场 |
2.8.2 桩端阻力产生的附加应力 |
2.8.3 桩侧摩阻力产生的附加应力 |
2.8.4 桩间土承担的荷载产生的附加应力 |
2.9 算例 |
2.9.1 工程概况及工程地质条件 |
2.9.2 算例计算参数 |
2.9.3 算例计算结果 |
2.10 本章小结 |
第三章 柔性基础下桩土复合地基性状影响因素分析 |
3.1 引言 |
3.2 算例 |
3.2.1 算例参数 |
3.2.2 算例计算结果 |
3.3 柔性基础下桩土复合地基性状影响因素分析 |
3.3.1 填土高度的影响 |
3.3.2 填土压缩模量的影响 |
3.3.3 垫层厚度的影响 |
3.3.4 垫层压缩模量的影响 |
3.3.5 桩间土压缩模量的影响 |
3.3.6 置换率的影响 |
3.3.7 桩长的影响 |
3.3.8 桩体压缩模量的影响 |
3.3.9 下卧层压缩模量的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 柔性基础下桩土复合地基沉降计算的有限元分析 |
4.1 引言 |
4.2 数值分析方法概述 |
4.3 有限元计算理论 |
4.3.1 土体单元 |
4.3.2 桩体与土体的计算模型 |
4.3.3 接触界面模型 |
4.3.4 桩体单元 |
4.4 二维有限元计算模型的建立 |
4.4.1 计算模型的基本假定 |
4.4.2 有限元模型的建立与网格划分 |
4.5 算例 |
4.5.1 工程概况及工程地质条件 |
4.5.2 算例计算结果 |
4.6 沉降计算影响因素分析 |
4.6.1 填土高度的影响 |
4.6.2 填土压缩模量的影响 |
4.6.3 垫层厚度的影响 |
4.6.4 垫层压缩模量的影响 |
4.6.5 桩间土压缩模量的影响 |
4.6.6 置换率的影响 |
4.6.7 桩长的影响 |
4.6.8 桩体压缩模量的影响 |
4.6.9 下卧层压缩模量的影响 |
4.7 桩顶应力影响因素分析 |
4.7.1 填土高度和填土模量对桩顶应力的影响 |
4.7.2 桩间土模量和桩体模量对桩顶应力的影响 |
4.7.3 垫层厚度和垫层模量对桩顶应力的影响 |
4.8 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 有待进一步研究的问题 |
参考文献 |
致谢 |
四、引入摩擦元模拟桩土共同作用(论文参考文献)
- [1]基于应变楔理论的陡坡段桥梁桩基设计计算方法研究[D]. 彭文哲. 湖南大学, 2020(09)
- [2]湿陷性黄土地基不均匀沉降对砌体结构影响的研究[D]. 汪过兵. 兰州交通大学, 2020(01)
- [3]斜坡碎石土地基桩前土水平抗力随深度分布规律研究[D]. 易美玲. 成都理工大学, 2019(02)
- [4]桩土共同作用的抗滑桩加固边坡稳定性分析[D]. 杨傲. 江苏科技大学, 2018(02)
- [5]基于精细碰撞算法的桥梁地震碰撞分析[D]. 张瑞杰. 西安建筑科技大学, 2018(06)
- [6]岩溶区基桩荷载传递机理及其竖向承载力研究[D]. 龚先兵. 湖南大学, 2018(01)
- [7]护壁结构对人工挖孔桩的竖向承载力贡献研究[J]. 余海见,韩彦丰,罗丽娟,黄伟. 地下空间与工程学报, 2013(04)
- [8]水闸桩土复合地基承载力与桩土置换率关系[J]. 张戈,张劲松. 武汉大学学报(工学版), 2013(03)
- [9]地震荷载作用下桩—土—结构相互作用桥梁桩基有限元分析[D]. 尹丹. 辽宁工程技术大学, 2013(07)
- [10]柔性基础下桩土复合地基沉降计算的解析法研究及有限元分析[D]. 阳芝. 中南大学, 2012(02)
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