一、柔性群桩与地基相互作用的非线性分析(论文文献综述)
赵刚[1](2021)在《超深粘性土桩侧摩阻力特性研究》文中研究表明进入21世纪以后,我国的工业化进程获得了极大的发展,城市建设中高层、超高层建筑得到了广泛的应用,对基础的承载能力和变形性能随之提出了更高的要求,由于桩基础具备较强的承载性能、稳定性及协调不均匀沉降等优点,因而在城市建设工程中得到了广泛的应用,并且已经成为所有深基础形式中的首选形式。在超深桩基础工程中,粘性土作为最常见的土层,长时间以来一直对粘性土中桩侧摩阻力所进行的试验分析比较匮乏,且对桩侧摩阻力的取值存在较大差异,为了能深入研究粘性土中桩-土间相互作用力,把握桩侧摩阻力的取值规律,更好的发挥超深粘性土中桩侧摩阻力的承载性能,开展了本项研究,以超深粘性土中单桩与群桩为研究对象,以承台-桩-土间相互作用为理论基础,通过北京顺丰全自动分拣中心桩基实验基地的单桩静荷载试验,利用FLAC3D数值分析软件建立单桩模型和群桩模型,进行数值模拟运算,分析桩侧摩阻力在不同情况下的发挥机理和变化规律。本文首先分析了前人对桩侧摩阻力在理论方面、实验方面和数值模拟方面所进行的研究,对桩的功能特点和桩侧摩阻力的作用原理、影响因素和计算方法进行了论述,对超深粘性土中桩侧摩阻力的发挥机理进行了现场实验研究,得到了在各级荷载下,沉降量、轴力、桩侧摩阻力的变化曲线,运用FLAC3D数值分析软件建立模型,将实测数值和模拟数值进行对比研究。研究结果分析表明,桩侧摩阻力沿桩身自上而下逐步发挥,且在桩身上部的发挥明显优于桩身下部,桩身长度越长,桩侧摩阻力达到极值的时间也越长;随着长径比的减小,桩侧摩阻力发挥的时间也越来越提前;随着上部荷载的增加,桩侧摩阻力所占的荷载分担比一开始增长较快,后缓慢增加,直至达到极限状态。在对相同荷载和地质情况下的群桩和单桩数值模拟中发现,单桩桩顶的沉降量大幅小于群桩基桩中桩顶的沉降量,且在群桩中同一承台下中桩的沉降量最大,所发挥的桩侧摩阻力最大,桩侧摩阻力所占的荷载分担比也最大,随后是边桩,最后是角桩,且桩身中上部桩侧摩阻力的作用效果优于下部桩侧摩阻力的作用效果,随着上部荷载的进一步加大,桩侧摩阻力所占的荷载分担比也越来越大。
张鸿达[2](2020)在《软土地区高速公路拓宽桩板式路基结构沉降特性研究》文中指出将桩板式路基结构应用于高速公路拓宽施工中,是近几年来新兴起的一种高速公路拓宽方式,桩板式路基结构具有强度高、刚度大、占地少等优点。本文以软土地区高速公路拓宽桩板式路基结构为研究对象,对其进行沉降计算理论推导与桩侧摩阻力分析,依据正交试验法对桩板式路基结构的数值计算模型进行参数优化,并用FALC3D有限差分软件建立优化后的数值计算模型,对数值计算模型进行理论计算与数值模拟、现场实测沉降值与模型整体沉降值的对比分析。(1)通过对桩-板-土复合桩板式路基结构体系进行研究,得到了桩板式路基结构的沉降特性,将沉降分为受桩与软土性质共同影响的桩土复合沉降段和仅受软土自身压缩性能影响的桩端土压缩沉降段两部分,建立了桩板式路基结构整体沉降计算理论公式;依据佐藤悟的荷载传递模型函数与荷载传递函数法的基本微分方程,得到桩身侧摩阻力与桩身轴力计算理论公式。(2)通过正交试验法对桩板式路基结构的设计参数进行优化,对优化后的数值计算模型进行桩土沉降差异分析。选取桩长、桩径、桩间距与承载板厚4个主要因素进行正交试验,应用极差分析法对模型的桩板结构沉降特性、承载板挠曲变形特性与桩板结构的受力特性进行分析,得出优化后的设计参数为桩长20m、桩径0.6m、桩间距6m、承载板厚0.26m;依据优化后的设计参数建立数值模型,通过桩基沉降曲线与桩侧软土沉降曲线的对比分析,发现桩板式路基结构中桩基与桩侧软土的沉降差随土层深度的增加而减小。(3)通过对桩板式路基结构理论计算与数值模拟的对比来分析二者的吻合度,并对其随时间的整体沉降进行预测。在对桩板式路基结构的整体沉降、桩基轴力与桩侧摩阻力三方面进行理论计算与数值模拟的对比分析之后,发现理论与模拟的差值随着土层深度的增加呈现逐渐减小的趋势,说明两者存在较好的吻合度;通过对现场实测沉降曲线与数值模拟的整体沉降曲线的对比分析,发现两曲线随时间的增长趋势相似,说明建立的数值计算模型能够很好地预测高速公路拓宽段最终沉降值。由模拟沉降曲线可知桩板式路基结构最终沉降量约为22mm,符合高速公路拓宽工程沉降规范控制要求,这为新型桩板式路基结构进行沉降预测提供了一种新方法。该论文有图47幅,表23个,参考文献61篇。
侯思强[3](2020)在《刚性长短桩复合地基传力机制及设计理论研究》文中指出刚性长短桩复合地基中桩土间的相互作用问题较等长桩复合地基更为复杂,且具体表现及原因也有所不同。在传统的以承载力为基准的设计理念中,现有规范通过承载力发挥系数这一概念对不同桩型、土体的发挥和相互作用进行综合描述,这一系数的确定,大多数情况下仍以经验确定为主,各组成部分发挥系数相互独立,不能很好体现桩土相互作用的工作机理。本文运用数值模拟、室内模型试验及理论分析手段对刚性长短桩复合地基竖向荷载作用下的传力机制进行研究,特别是对桩土单元的荷载分担及变形刚度发挥过程进行了探讨,改进了既有基于等沉降准则的长短桩复合地基设计计算方法。本文主要研究工作和研究成果归纳如下:(1)基于离散元-有限差分耦合方法对长短桩复合地基褥垫层进行分析,基于发挥土体承载特性,认为在上部结构达到允许最大沉降条件下,有效褥垫层厚度应大于阻滞区的高度,并且验证了采用Winkler弹性地基梁模型计算褥垫层模型的合理性;(2)综合考虑复合地基桩侧摩阻的分布模式及桩土相互作用关系,建立了考虑桩土相互作用的长短桩复合地基计算模型。为了达到满足承载特性前提下,尽可能降低沉降,充分利用桩土刚度的目的,对长短桩复合地基中不同参数的影响进行计算分析,并从相互作用角度诠释了影响产生的机理,得出:长桩或短桩桩长增大时,均能够有效增大整体竖向抗压刚度,而增大长桩桩长或减小短桩桩长,由于增大了桩端距离减小桩端相互作用,导致短桩和长桩的桩体单元刚度提高;褥垫层厚度的增大相当于在基底增加了一层刚度为褥垫层刚度的弹簧,导致整体竖向抗压刚度降低。将桩体及其正上方土体视为一个整体对桩体进行分析,褥垫层厚度的增大降低了这一整体的单元刚度,减小了桩体分担荷载及桩体单元刚度,提高了土体荷载分担以及土体单元刚度;桩端持力层刚度的增大相当于桩端弹簧刚度增大了一个固定值,导致整体抗压刚度提高。就桩体单元分析,相同刚度增大量,长桩单元刚度增长幅度小于短桩,导致长桩荷载随桩端持力层刚度的增大而减小。但在基底应力增大到转折点时,桩端持力层的增强导致的桩体上刺入增大,整体刚度反而随桩端持力层的增强逐渐降低,同理桩土单元刚度、长短桩桩土应力比均在转折点之后呈现反转。桩径的增大通过增大桩端和桩侧受力面积两方面提高了桩体单元刚度及整体刚度,但桩端和桩侧面积分别与桩径的二次方和一次方呈正比例,所以桩径的增大虽然同时增大了长桩和短桩分担荷载,但桩土应力比及长短桩发挥系数反而呈减小的趋势。(3)采用有限差分数值模拟与室内模型试验相结合的研究方法,系统分析了不同复合地基型式下,复合地基整体及桩土单元承载特性及刚度演化规律。其中承载特性通过相同基底应力各组成部分的分担荷载进行分析,刚度则通过相同基底沉降条件下各组成部分的分担荷载进行阐述。复合地基整体部分由单桩复合地基到四桩复合地基,受到加载板尺寸增大以及桩体增多造成的桩桩相互作用造成的影响,削弱了整体刚度。桩体在不同地基型式变化过程中承载特性及刚度表现也有所不同,主要受土体相互作用的不同程度的影响。由单桩桩基过渡到单桩复合地基,土体由被动受力演变为主动承担基底应力,对桩体产生了下拉作用削弱了桩体单元刚度。由单桩复合地基过渡到四桩复合地基,桩体增多导致桩桩相互作用效应增大,并且土体受力面积增大导致相同应力下土体沉降增大,使得桩体受到了额外的附加沉降。在桩土共同影响作用下,四桩复合地基桩体单元刚度小于单桩复合地基。土体单元刚度变化主要受地基尺寸及桩体分担荷载作用的影响。天然地基过渡到单桩复合地基,桩体较土体分担了更多的荷载。但在相同基底沉降条件下,通过刚度分配原则对土体分担荷载与桩体单元刚度之间的关系进行分析,认为土体分担荷载单元刚度受桩体刚度主导,桩体单元刚度较小时,土体分担荷载较大,将基底沉降与土体分担荷载曲线割线斜率视为土体单元刚度,则桩体单元刚度越小,土体单元刚度越大。土体单元由单桩复合地基过渡到四桩复合地基时,桩体置换率未发生改变,土体主要受尺寸效应的影响,由于相同应力条件下,土体面积尺寸越大,土体沉降也越大,所以四桩复合地基中土体单元刚度小于单桩复合地基中土体单元刚度。(4)分别考虑长桩、短桩、土体单元刚度及桩土单元分担荷载受群桩效应影响的不同程度,由单桩复合地基桩土刚度计算四桩复合地基时,长桩、短桩、土体单元刚度修正系数均小于1,且通过试验及数值模拟得出单元刚度修正系数由大到小分别为:长桩桩单元刚度修正系数、短桩桩单元刚度修正系数土体单元刚度修正系数。(5)通过对桩土单元刚度的分析,引入刚度修正系数,给出了改进的基于等沉降准则的刚性长短桩复合地基承载力计算公式。结合工程实例,验证了修正计算公式的可靠性并分析了计算误差的原因和处理方法,在保证精确度基础上,该方法偏于安全。
范怡飞[4](2020)在《桩靴贯入对邻近受荷桩影响的离心模型试验及分析方法研究》文中提出导管架平台是海洋能源开发工程中常用的固定式平台,其基础常为多腿单桩或群桩基础。自升式钻井船常被用来为没有自备钻机的导管架平台进行钻井和修井作业。钻井船作业时,需要在靠近平台的位置将大直径钻井船的桩靴贯入海床中。受钻井船作业臂长度的限制,随水深增加,桩靴贯入位置与平台桩基之间的距离会小于1倍的桩靴直径,此时桩靴贯入排开土体导致的挤压荷载会对邻近桩基础的稳定产生明显影响。迄今为止,对这一问题的机理与分析方法尚缺乏必要的研究。为此,本文采用离心模型试验、数值模拟和理论分析相结合的方法,对这一问题展开了研究,取得的主要发现与创新成果如下:(1)通过模型试验,揭示出桩靴贯入土层时的土体变形机制。发现桩靴贯入土层时,若土层较硬或桩靴贯入深度较浅,土体运动表现为整体破坏的变形机制;若土层较软且桩靴贯入深度较深,土体运动表现为局部剪切的变形机制。桩靴贯入粘土时,水平向外、竖向隆起的土体位移将对影响范围内的邻近桩产生水平推力和竖向正摩阻力;桩靴贯入砂土时,水平向外、竖向向下的土体位移将对影响范围内的邻近桩产生水平推力和竖向负摩阻力;(2)通过模型试验,发现桩靴贯入土层过程中,邻近受荷单桩与群桩受贯入影响的桩土相互作用p-y关系会发生卸载、卸载后再加载或卸载后反向加载的变化,且桩靴贯入对邻近桩p-y关系的影响范围与桩靴贯入深度有关;(3)通过编制ABAQUS中的python脚本程序,开发出了基于拉格朗日变形描述且能自动连续进行网格重新划分并计算桩靴在自由场地贯入土层时土体极大变形的方法。利用这一方法时,按不大于0.05倍桩靴直径的均匀尺寸、采用三角形单元划分网格,并在计算中将增量贯入深度设置为0.03倍桩靴直径,就可获得客观计算结果;对利用CEL有限元方法计算桩靴在自由场地贯入土层时的土体极大变形做了研究,结果表明,利用这一方法计算桩靴贯入导致的土体极大位移时,有限元模型的竖直与水平方向按0.05倍桩靴直径划分网格,且在计算中将桩靴的贯入速度取为0.5 m/s是恰当的;(4)把大变形有限元计算与非线性地基梁计算相结合,建立了分析桩靴贯入土层时邻近受荷桩桩身水平响应的方法。与已有的方法相比,这里提出的方法特点在于利用影响系数描述桩靴贯入对邻近受荷桩桩土相互作用p-y关系的影响,并依据本文进行的离心模型试验结果,建议了邻近受荷桩受影响范围内影响系数的变化关系,进而据此确定相应的p-y关系并通过迭代算法分析桩靴贯入过程中邻近受荷桩的桩身水平响应;进一步利用所建立的方法对离心模型试验结果进行了预测,结果表明,考虑桩靴贯入对邻近受荷桩桩土相互作用关系的影响后,可以得到与试验结果更为一致的预测结果;若计算中不考虑桩靴贯入对邻近受荷桩p-y关系的影响,所得结果将会低估桩靴贯入对桩身响应的影响;(5)把大变形有限元计算与非线性地基柱计算相结合,形成了一种依据桩土竖向相互作用t-z与Q-z关系分析桩靴贯入土层时邻近受荷桩桩身竖向影响的方法,并通过对离心模型试验结果的预测与对比,验证了该方法的可行性;(6)把基于非线性地基梁理论、且考虑桩靴贯入影响的桩身响应分析方法与基于弹性理论的群桩相互作用分析方法相结合,提出了一种考虑桩靴贯入影响分析水平受荷群桩相互作用的方法。通过与离心模型试验和数值仿真结果的对比,验证了该方法可以用于分析不同桩头约束条件下桩靴贯入对邻近受荷群桩水平相互作用的影响;(7)针对海洋导管架平台群桩基础的特点,利用所建立的群桩相互作用分析方法,分析了群桩桩间距和群桩与桩靴之间距离变化时,桩靴贯入对固定桩头的邻近受荷群桩群桩效应的影响。结果表明:桩靴贯入过程中,群桩中的各单桩会发生桩头荷载的重分配,反映群桩效应的Y乘子随桩靴贯入深度先增加后减小,且桩靴与群桩之间的距离与群桩的桩间距的变化不改变桩靴贯入过程中群桩效应的变化规律。综上,本文研究结果不仅可以为深入理解桩靴贯入对邻近导管架平台受荷单桩与群桩的影响机理提供参考,同时也为定量评价其影响程度提供了有效解决方案。
徐中原[5](2020)在《浅圆仓基础桩-土的共同作用实测与数值模拟分析》文中指出大型浅圆仓的桩基础不仅要承担100kPa~160kPa的荷载,还要考虑平均每年需要7次~14次装卸粮对于桩基础的要求。我国每年有6亿吨的粮食产量,随着国际粮食贸易的增加,每年需增加建设以104为数量级的粮仓建设。然而,在100kPa~160kPa荷载下对浅圆仓桩—土共同作用、桩基础承载力性状研究并不成熟、桩基础实际沉降变形与相关《规范》矛盾显着。因此,深入研究大型浅圆仓桩—土共同作用、桩基础承载力性状以及沉降变形,并且提出优化桩基基础布置方案,对于保证我国大型浅圆仓的建设具有重要的理论意义和现实意义。本文通过现场试验监测浅圆仓建设以及试运营过程中的桩顶反力,桩间土压力分析桩、土承载性状、桩土分担荷载比以及桩-土共同作用机理。针对本课题的研究背景,以等效作用层总和法和等代实体深基础法计算浅圆仓桩基础沉降值与实测值对比分析,根据大量的实测值为依据对两种不同的计算方法提出一定的修正,为大型浅圆仓建设提供一定的参考。利用大型有限元软件ABAQUS建立考虑桩土相互作用的“仓体—桩基础—地基”的一体化三维非线性数值计算模型;通过分析在加载过程中桩顶反力、桩间土的承载力变化,以及承载力分布性状:考虑不同的地质条件、不同的桩体参数下对于浅圆仓桩基础的桩—土共同作用以及沉降的影响;通过实测数据和“仓体—桩基础—地基”的一体化三维非线性数值分析提出优化桩基础布置方案。通过优化设计浅圆仓桩基础,降低了建设成本,为浅圆仓的建设提供一定的参考。
郭静[6](2018)在《基于有限元模拟的群桩相互作用系数及沉降计算方法研究》文中指出现代高速铁路上跨过大江大河的传统铁路桥,高速公路出入的匝道所修建的立交桥,城市内为了缓解交通压力修建的高架桥及过街天桥,横跨长江、黄河的大跨度桥梁以及海湾、海峡等特大桥已经建成,这对基础工程的承载力、稳定性能和变形性等方面的要求也进一步提高。群桩因为有着承载力高、稳定性好、变形量小等优点而被广泛采纳。刚性桩复合地基的实际为大型群桩基础之一,被广泛应用于我国高速铁路路基的工后沉降控制中。现阶段,针对群桩基础沉降的复合模量法和实体基础法没有充分考虑桩-桩相互作用关系的影响,使得群桩沉降分析的计算方法缺乏合理性,且计算结果与实测沉降值相差较大。静载试验荷载-位移曲线数据较为丰富,在利用单桩静载试验评定单桩承载力的基础上,进一步对静载试验数据进行挖掘,通过单桩静载试验预估群桩地基沉降具有较大的研究价值。本论文在研究桩桩相互作用系数的基础上,通过回归拟合得出群桩沉降的计算公式,应用于群桩基础沉降的预测计算中。主要的研究内容如下:(1)广泛调研国内外有关基础沉降计算和发展的文献和资料,对基础及桩基础的发展及分类进行了简要的概述,分析国内外关于群桩沉降计算方法的发展和现状,对主要的分析方法进行归纳总结,为以后的群桩基础沉降计算方法的研究提供便利。(2)由单桩静载试验得出的荷载-位移曲线包含了丰富的土层和基桩之间的相互作用关系,首先对该曲线进行双曲线拟合,以便以后对单桩荷载荷载曲线进行研究。其次,利用现有的单桩静载实验数据进行反分析,得出土层的弹性参数及桩-土接触面的参数,并利用有限元软件Abaqus建立三维受力模型,将模型运算分析的结果与荷载-位移曲线实际值进行对比,验证参数反分析的合理性。(3)以现有桩土模型为依托,对群桩计算时的土体进行简化分析,将多层土体简化成单层土体进行沉降计算。(4)利用有限元软件Abaqus建立双桩模型,分析出桩的距径比、长径比、桩土弹性模量比等参数对桩桩相互作用系数的影响,对数据进行回归分析,得出计算相互作用系数的经验公式。并且进一步验证该经验公式的正确性。将该回归公式应用于群桩基础沉降计算中,进而分析得出群桩基础沉降的计算公式。(5)以京津城际铁路武清段某群桩基础为背景,对桩基础进行整体分析,结合本文所得出的群桩沉降计算公式,复核研究桩基础计算的设计理论及施工技术。
侯思强,郭院成,李明宇[7](2017)在《长短桩复合地基桩土相互作用问题探讨与分析》文中研究表明作为复合地基领域的一个重要分支,长短桩复合地基相对于传统复合地基在控制沉降及减少工程造价方面发挥了重要作用。基于长短桩复合地基的复杂性,考虑对传统复合地基研究成果的继承以及相互作用角度进行深化,从"复合地基"及"相互作用"两个方面,分别总结了各自领域的研究现状和发展趋势。分析了模型建立、非线性分析、假定分析三个方面长短桩复合地基研究存在的问题,并对其中的核心问题进行了概括。
林智勇[8](2015)在《变刚度群桩沉降计算及其工作性状数值分析研究》文中指出群桩(等刚度、变刚度)沉降及桩筏基础的优化设计一直是岩土工程领域研究的热点问题。桩群在土中的加筋与遮帘效应(即桩体的存在对土体变形的影响)是客观存在的,但目前的理论与实践尚不能或有效地考虑该效应;常用的相互作用系数法只能计算群桩的弹性沉降,且计算结果偏大;而数值计算方法由于其建模、岩土参数和本构关系的复杂性,限制了它的工程应用。针对这些问题,本文开展了一系列研究,建立了考虑加筋与遮帘效应的群桩沉降计算理论,以及基于单桩载荷试验的群桩沉降简化分析法,并在此基础上,利用数值手段研究了变刚度桩筏基础的工作性状及优化设计,成果具有理论和工程实践意义。主要工作与成果如下:’1、基于剪切变形法原理,建立了考虑加筋与遮帘效应的等刚度群桩沉降计算的柔度系数及相互作用系数矩阵方程。公式能够同时考虑所有邻桩的存在引起的加筋与遮帘效应,即在计算某一根桩沉降时,考虑了群桩中其它各相邻基桩桩体的存在对该桩沉降的综合折减。推导过程中,考虑了地基的成层性和桩端沉降的相互影响,提出了基于一定深度内的Mindlin位移解且考虑桩径影响的桩端压力-桩端位移关系新模式。2、给出了桩-桩相互作用系数的新定义,进而采用该定义推导了能够考虑加筋与遮帘效应的等刚度群桩沉降简化计算公式。3、基于等刚度群桩分析及重新定义的相互作用系数,研究了考虑加筋与遮帘效应的变刚度(变桩间距、变桩径、变桩身刚度、变桩长)群桩沉降计算,重点推导了长-短桩组合的情况,包括长桩-短桩和短桩-长桩的相互作用。4、采用三维数值程序FLAC3D拟合单桩载荷试验的荷载-沉降曲线,通过弹性及弹塑性分析确定土的弹性参数和桩-土弹塑性接触面参数;由此建立等桩长等桩径、不同桩长、不同桩径双桩模型,系统分析了各种因素对相互作用系数的影响,并利用多项式回归拟合;根据数值分析,提出了在相互作用系数法中利用单桩载荷试验曲线分析群桩线弹性和非线性沉降的方法,将相互作用系数法扩展至群桩沉降的非线性计算上。5、结合模型试验验证了 FLAC3D计算结果的可靠性,在此基础上,建立了原型试验模型,系统研究了变刚度桩筏基础(天然地基筏板、均匀布桩、变桩距、变桩距变桩长、变桩距变桩长变桩径)的工作性状。模型试验及数值计算结果对桩筏基础优化设计具有重要的理论意义和参考价值。
李志飞[9](2015)在《水平偏心受荷群桩响应及影响因素分析》文中认为桩基础作为常见的深基础形式,常用于桥梁、海上平台、跨海输电塔和海上风机等大型建筑物中。这些结构物经常受到风荷载、水流荷载、船舶碰撞荷载等作用,从而引起群桩基础受到较大水平荷载作用。这些荷载的作用位置和作用方向具有很大的随机性,传递至群桩基础时往往使桩基础同时发生水平和扭转位移,导致群桩内不同位置基桩的响应出现较大差别。当某根基桩内力超过其极限承载力时该基桩会因发生破坏而退出工作,使荷载在剩余群桩中重新分配,进而出现基桩依次破坏的群桩失效过程。本文基于弹性地基假设建立了考虑多种桩-土-桩相互作用影响的水平偏心受荷群桩分析模型。模型中考虑的桩-土-桩相互作用包括(1)两基桩水平力间相互作用和(2)两基桩水平力和扭矩之间相互作用;两基桩水平力间相互作用包括受相互平行水平力的两基桩间相互作用和受相互垂直水平力的两基桩间相互作用。模型中单桩水平响应采用Randolph利用有限元法得到的地表桩头响应计算公式;单桩扭转响应采用Randolph基于理想弹塑性理论给出桩头扭转闭合解。本文对上述模型进行了扩充,集成了Randolph提出的群桩竖向分析方法,使模型具有分析任意荷载组合的能力,适合于实际工程问题的分析。利用该模型分别研究了桩-土-桩相互作用、荷载作用位置和方向、群桩参数以及地基参数对水平偏心加载群桩响应的影响规律,探讨了群桩受到撞击时的最不利受力位置及方向。利用扩展模型研究了承台倾覆对高承台群桩响应的影响。研究发现,桩-土-桩相互作用降低群桩水平承载力,对群桩抗扭承载力的影响与群桩规模有关,桩-土-桩相互作用降明显增大桩头剪力间差异,是造成桩头剪力和桩头位移方向不一致的主要原因之一;承台水平位移和承台扭转角随桩间距减小,基桩桩头剪力随桩间距的增大趋于均匀;承台位移和承台扭转角随承台高度的增大而增大;基桩桩头剪力随承台高度趋于均匀;考虑承台倾覆时,群桩水平位移显着增大,且基桩桩头剪力大小和方向均有所差异,成为导致桩头剪力和位移方向不一致的另一个原因。相同基桩数目的群桩在不同布置形式下的表现的存在差异,正方形布置形式群桩各方向上水平刚度相同,桩头剪力分布最均匀;三角形布置群桩在某一方向的水平承载力大于正方形布置群桩,但基桩桩头剪力均匀性较差;圆形布置群桩在任意方向上水平刚度相同,但桩头剪力分布均匀性不及矩形布置群桩;不规则布置群桩桩头剪力均匀性差,不利于群桩整体承受外部荷载。水平荷载作用位置和作用方向影响群桩中荷载分配规律,使群桩存在最不利受荷情况。对于均匀布置的群桩,最不利受力位置一般为承台角部,最大桩头剪力总是发生在靠近荷载作用点的基桩上;对于正方形布置群桩,最不利受力方向为垂直于经过该承台角点的对角线方向。
岳云龙[10](2013)在《承台力学特性及对地下管线影响数值分析研究》文中研究指明桥梁承台是桩基础中承上启下的关键部位,是上部荷载向下部结构传递的关键构件。研究桩-土共同作用下承台的力学特性,能够更加准确的了解真实状态下承台的力学特点,具有十分重要的理论意义和工程应用价值。本文以沈阳市二环路改造工程为背景,工程中某标段桥梁承台下1.4m处有排水管线,为不迁移既有管线并且保证既有管线的安全,需修正桥梁承台尺寸来减小新建桥梁对管线的影响同时满足承台自身承载力的要求。采用ANSYS软件,对桩-土-承台体系进行非线性静力数值分析,以确定承台的新方案是否满足桥梁规范JTGD62-2004的设计要求,同时验证利用有限元方法分析桩-土共同作用下承台力学特性的可行性。利用ANSYS有限元分析软件建立三维有限元模型,分析了承台厚度的增加能提高承台开裂荷载和极限荷载;根据承台的位移-荷载曲线和冲跨比的综合判断,证明本文所研究的承台的破坏形式为冲切破坏;根据承台的第一主应力和第三主应力的分布规律,并结合混凝土构件的空间桁架模型,给出六桩承台的空间传力模型;对比分析有无桩-土共同作用对承台力学特性的影响,证明桩-土共同作用能够提高承台的开裂荷载和极限荷载;分析实际工程桥梁结构对地下既有管线的影响,并给出新的桥梁承台方案,使承台新方案既满足强度要求又能够保证地下管线的安全。
二、柔性群桩与地基相互作用的非线性分析(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、柔性群桩与地基相互作用的非线性分析(论文提纲范文)
(1)超深粘性土桩侧摩阻力特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 桩侧摩阻力的理论研究 |
1.2.1 国外理论研究 |
1.2.2 国内理论研究 |
1.3 桩侧摩阻力的试验研究 |
1.3.1 静载荷实验 |
1.3.2 模型试验 |
1.4 桩侧摩阻力的数值模拟研究 |
1.4.1 有限元方法 |
1.4.2 有限差分方法 |
1.5 本文研究的主要内容 |
第二章 超深粘性土桩侧摩阻力理论分析 |
2.1 桩的工程特性 |
2.1.1 桩的特点 |
2.1.2 桩的作用 |
2.1.3 桩的分类 |
2.2 粘性土工程特性 |
2.3 桩侧摩阻力工程特性 |
2.3.1 桩侧摩阻力的作用机理 |
2.3.2 桩侧摩阻力的影响因素 |
2.3.3 桩侧摩阻力的计算方法 |
2.4 本章小结 |
第三章 超深粘性土桩侧摩阻力试验分析 |
3.1 工程概况 |
3.1.1 地质条件 |
3.1.2 地下水作用 |
3.2 试验设计及检测 |
3.2.1 单桩竖向抗压承载力检测 |
3.2.2 桩身完整性检测 |
3.3 试验资料处理 |
3.3.1 单桩竖向抗压承载力特征值的确定 |
3.3.2 低应变法桩身完整性分析 |
3.4 试验结果分析 |
3.4.1 单桩竖向抗压承载力检测结果 |
3.4.2 桩身完整性检测结果 |
3.4.3 桩侧摩阻力的计算 |
3.5 本章小结 |
第四章 超深粘性土桩侧摩阻力数值模拟分析 |
4.1 数值模拟软件概述 |
4.2 FLAC3D计算方法 |
4.2.1 有限差分法 |
4.2.2 计算特点 |
4.2.3 FLAC3D计算流程 |
4.3 模型的分析应用 |
4.3.1 模型类别分析 |
4.3.2 模型的优势 |
4.3.3 模拟过程 |
4.4 模型的建立 |
4.5 单桩的数值模拟 |
4.5.1 不同长径比 |
4.5.2 不同持力层深度 |
4.6 群桩的数值模拟 |
4.6.1 不同桩长 |
4.6.2 不同桩距 |
4.6.3 不同承台宽度 |
4.7 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(2)软土地区高速公路拓宽桩板式路基结构沉降特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 研究内容、研究方法与技术路线 |
2 高速公路拓宽桩板式路基结构沉降变形理论分析 |
2.1 桩板式路基结构种类及沉降控制要求 |
2.2 桩板式路基结构沉降计算理论分析 |
2.3 软土地区桩板式路基结构沉降计算公式推导 |
2.4 软土地区桩板式路基结构桩侧摩阻力计算公式推导 |
2.5 本章小结 |
3 高速公路拓宽地区软土基本性质试验 |
3.1 软土的室内直接剪切试验 |
3.2 软土的室内含水率测定试验 |
3.3 软土的室内密度测定试验 |
3.4 本章小结 |
4 基于正交试验法的桩板式路基结构桩土沉降差异研究 |
4.1 正交试验设计方法介绍 |
4.2 桩板式路基结构正交试验设计 |
4.3 桩板式路基结构的数值模拟分析 |
4.4 桩板式路基结构桩-土差异沉降分析 |
4.5 本章小结 |
5 桩板式路基结构沉降计算与数值模拟对比分析 |
5.1 沉降计算参数与数值模拟结果吻合度分析 |
5.2 桩板式路基结构沉降预测 |
5.3 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 |
(3)刚性长短桩复合地基传力机制及设计理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 长短桩复合地基研究现状 |
1.2.2 桩桩相互作用研究现状 |
1.3 研究内容与方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 主要创新点 |
2 褥垫层传力机制的有限差分-离散元模拟研究 |
2.1 引言 |
2.2 分析方法 |
2.2.1 Flac3D软件介绍 |
2.2.2 PFC软件介绍 |
2.2.3 离散元-有限差分数值模拟方法的实现 |
2.3 建立数值分析模型 |
2.3.1 颗粒流细观参数标定 |
2.3.2 计算模型建立 |
2.4 长短桩复合地基宏-细观传力机制分析 |
2.4.1 褥垫层位移结果分析 |
2.4.2 力链结果分析 |
2.4.3 土压力系数结果分析 |
2.5 本章小结 |
3 桩土协同工作机制的室内模型试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验方案设计 |
3.2.1 试验目的 |
3.2.2 试验分组 |
3.3 试验设计 |
3.3.1 模型箱设计 |
3.3.2 模型桩设计 |
3.3.3 承压板设计 |
3.3.4 试验用土 |
3.3.5 加载方案 |
3.3.6 试验测量元件的选取 |
3.4 室内模型试验数据对比分析 |
3.4.1 单桩复合地基 |
3.4.2 四桩复合地基 |
3.4.3 单桩-四桩复合地基桩土相互作用机制对比分析研究 |
3.5 本章小结 |
4 考虑桩土相互作用的长短桩复合地基计算模型 |
4.1 引言 |
4.2 计算假定及基本计算单元的建立 |
4.2.1 MAPLE软件概述 |
4.2.2 计算假定 |
4.2.3 基本计算单元 |
4.3 桩土相互作用计算模型 |
4.3.1 桩土相互作用计算模型及参数选取 |
4.3.2 长桩-土-短桩相互作用计算模型的建立及求解 |
4.3.3 连续性条件与边界条件的联立及求解 |
4.3.4 褥垫层的基本理论及计算方法 |
4.3.5 循环算法的实现 |
4.3.6 整体计算流程 |
4.4 算例验证及分析 |
4.4.1算例1 |
4.4.2算例2 |
4.4.3算例3 |
4.5 长短桩复合地基变参数研究 |
4.5.1 长短桩桩长 |
4.5.2 褥垫层厚度 |
4.5.3 桩端持力层 |
4.5.4 桩径 |
4.6 本章小结 |
5 桩长影响的刚性长短桩复合地基有限差分数值模拟 |
5.1 引言 |
5.2 刚性长短桩复合地基计算模型建立 |
5.2.1 模型建立 |
5.2.2 参数确定 |
5.3 基于桩长变化的刚性桩复合地基传力机制分析 |
5.3.1 实例验证及基本承载特性分析 |
5.3.2 短桩单元刚度变化 |
5.3.3 长桩单元刚度变化 |
5.3.4 土体单元刚度变化 |
5.3.5 基于相互作用的复合地基桩土性状随地基型式演化规律分析 |
5.4 基于刚度折减的复合地基承载力计算方法 |
5.4.1 基于等沉降准则的长短桩复合地基设计理论 |
5.4.2 现场实例工程概况及工程地质情况 |
5.4.3 静载荷试验试验结果 |
5.4.4 长短桩复合地基设计计算方法及对比研究 |
5.5 本章小结 |
6 主要结论与建议 |
6.1 主要结论 |
6.2 后续研究建议 |
参考文献 |
附录1 :MAPLE编程源代码 |
致谢 |
个人简历 |
在校期间学术论文与研究成果 |
(4)桩靴贯入对邻近受荷桩影响的离心模型试验及分析方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 桩靴贯入对邻近桩影响国内外研究现状 |
1.2.1 单桩桩土相互作用关系与桩身响应研究现状 |
1.2.2 群桩效应研究现状 |
1.2.3 桩靴贯入对邻近桩的影响研究现状 |
1.3 主要研究工作 |
第二章 桩靴贯入对邻近受荷桩影响的离心模型试验 |
2.1 离心模型试验原理及相似关系 |
2.2 离心模型试验装置 |
2.3 模型试验土层与制备方法 |
2.4 离心模型试验安排 |
2.4.1 桩头荷载及桩靴贯入速度 |
2.4.2 试验方案 |
第三章 离心模型试验结果分析 |
3.1 桩靴贯入时的土体变形机制 |
3.1.1 桩靴贯入粘土时的土体变形机制 |
3.1.2 桩靴贯入砂土时的土体变形机制 |
3.2 桩靴贯入对邻近受荷桩桩身响应的影响 |
3.2.1 桩靴贯入对单桩桩身响应的影响 |
3.2.2 桩靴贯入对邻近群桩响应的影响 |
3.3 桩靴贯入对桩土相互作用p-y关系的影响 |
3.3.1 桩靴贯入粘土对邻近受荷单桩p-y关系的影响 |
3.3.2 桩靴贯入砂土对邻近受荷单桩p-y关系的影响 |
3.3.3 桩靴贯入粘土对邻近受荷群桩p-y关系的影响 |
3.3.4 桩靴贯入砂土对邻近受荷群桩p-y关系的影响 |
3.4 小结 |
第四章 考虑桩靴贯入影响的邻近受荷桩水平响应分析方法 |
4.1 求解桩靴贯入时土体位移的方法 |
4.1.1 求解土体位移的网格重新划分方法 |
4.1.2 求解土体位移的CEL方法 |
4.2 依据土位移确定受荷桩桩身水平响应的方法 |
4.3 离心模型试验验证 |
4.3.1 土体位移 |
4.3.2 桩身响应求解 |
4.4 小结 |
第五章 桩靴贯入时邻近受荷桩竖向响应的分析方法 |
5.1 考虑桩靴贯入影响的桩身竖向响应分析方法 |
5.2 分析方法的离心模型试验验证 |
5.2.1 粘土中的单桩离心模型试验验证 |
5.2.2 砂土中的单桩离心模型试验验证 |
5.2.3 已有单桩离心模型试验验证 |
5.3 小结 |
第六章 桩靴贯入对邻近群桩水平相互作用的影响 |
6.1 分析方法 |
6.2 分析方法验证 |
6.2.1 分析方法的离心模型试验验证 |
6.2.2 分析方法评价桩靴贯入对固定桩头群桩相互作用影响的可行性分析 |
6.3 桩靴贯入对不同参数固定桩头群桩相互作用影响的分析 |
6.3.1 桩间距的影响 |
6.3.2 桩靴与群桩之间距离的影响 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 对进一步研究的展望 |
附录A 桩靴贯入自动计算程序 |
附录B 土体位移计算程序 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(5)浅圆仓基础桩-土的共同作用实测与数值模拟分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 桩—土共同作用研究现状及理论分析方法 |
1.2.2 数值模拟方法 |
1.2.3 现场及模型试验方法 |
1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 本文主要研究内容 |
1.3.2 论文技术路线 |
2 浅圆仓桩─土共同作用现场试验及分析 |
2.1 引言 |
2.2 试验准备 |
2.2.1 工程概况 |
2.2.2 土层性质 |
2.2.3 试验设计 |
2.2.4 测点布置 |
2.3 试验分析 |
2.3.1 桩间土压力 |
2.3.2 桩顶反力 |
2.3.3 桩土荷载比 |
2.3.4 沉降 |
2.4 本章小结 |
3 浅圆仓沉降计算与实测结果对比分析 |
3.1 引言 |
3.2 等效作用分层总和法 |
3.3 等代墩基法 |
3.4 本章小结 |
4 浅圆仓桩—土共同作用有限元模型 |
4.1 引言 |
4.2 ABAQUS概述 |
4.3 浅圆仓桩—土共同作用数值模型 |
4.3.1 ABAQUS中桩基承载方法 |
4.3.2 浅圆仓模型参数 |
4.3.3 材料本构和参数 |
4.3.4 单元及网格设计 |
4.3.5 荷载计算和边界约束条件 |
4.3.6 接触设置 |
4.4 本章小结 |
5 浅圆仓桩-土共同作用数值分析 |
5.1 引言 |
5.2 桩体、土体承载力及变形 |
5.2.1 桩间土承载力 |
5.2.2 桩基础承载力 |
5.2.3 沉降云图 |
5.2.4 桩土荷载比 |
5.3 土体模量对桩基础承载力和变形的影响 |
5.3.1 桩基础承载力 |
5.3.2 土体分担荷载比 |
5.3.3 沉降 |
5.4 桩体模量对桩基础承载力和变形的影响 |
5.4.1 桩基础承载力 |
5.4.2 桩土荷载比 |
5.4.3 沉降 |
5.5 土体泊松比对桩基础承载力和变形的影响 |
5.5.1 桩基础承载力 |
5.5.2 桩土荷载比 |
5.5.3 沉降 |
5.6 减桩后桩基础的承载力和变形 |
5.6.1 桩间土承载力 |
5.6.2 桩基础承载力的性状 |
5.6.3 桩土荷载比 |
5.6.4 沉降 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 工作的展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介、攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
(6)基于有限元模拟的群桩相互作用系数及沉降计算方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 桩基础的发展及分类 |
1.2.1 桩基础的发展 |
1.2.2 桩基础的分类 |
1.3 基础沉降计算方法的研究现状 |
1.3.1 经验公式法 |
1.3.2 弹性理论法 |
1.3.3 荷载传递法 |
1.3.4 剪切位移法 |
1.3.5 等代墩基法 |
1.3.6 有限单元法 |
1.4 研究内容及研究方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 基于单桩荷载-位移曲线桩土参数反分析 |
2.1 单桩载荷-位移曲线的拟合 |
2.2 反分析桩土数值模拟的计算参数 |
2.3 桩土数值模拟的计算参数反分析验证 |
2.3.1 工程简介及反分析参数预估 |
2.3.2 有限元模型建立 |
2.3.3 对有限元计算结果和荷载-位移曲线进行对比 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于数值模型桩桩相互作用系数影响因素分析 |
3.1 双桩计算模型的建立 |
3.2 桩桩相互作用系数的影响因素分析 |
3.3 桩桩相互作用系数的数据回归 |
3.4 群桩沉降的计算 |
3.5 本章小结 |
第四章 京津城际铁路工程桩基础沉降研究 |
4.1 京津城际铁路工程简介 |
4.2 基础工程概况 |
4.3 计算桩-土荷载分担比 |
4.4 群桩沉降的公式计算 |
4.5 有限元模型分析 |
4.6 结果分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(7)长短桩复合地基桩土相互作用问题探讨与分析(论文提纲范文)
0前言 |
1 复合地基研究现状 |
1.1 数值模拟方法 |
1.2 理论分析 |
1.2.1 计算模型 |
1.2.2 设计参数 |
1.3 数值算法研究和试验分析 |
2 相互作用研究现状 |
2.1 理论分析方法 |
2.2 数值算法研究和试验分析 |
3 长短桩复合地基研究存在问题探讨 |
3.1 长短桩复合地基计算模型建立 |
3.2 桩土非线性分析 |
3.2.1 桩顶与褥垫层非线性相互作用 |
3.2.2 桩与桩周土非线性相互作用(桩侧摩阻力) |
3.2.3 桩端与桩底土层非线性相互作用 |
3.3 假定条件选取 |
4 结语 |
(8)变刚度群桩沉降计算及其工作性状数值分析研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 群桩沉降计算研究现状 |
1.2.2 桩-桩相互作用系数研究现状 |
1.2.3 加筋与遮帘效应研究现状 |
1.2.4 变刚度桩筏基础研究现状 |
1.3 本文主要研究工作 |
1.3.1 研究的创新点 |
1.3.2 研究主要内容 |
1.3.3 研究技术路线 |
第二章 考虑加筋与遮帘效应的等刚度群桩沉降计算 |
2.1 计算模型的建立及求解 |
2.1.1 计算s_(ij) |
2.1.2 计算s_(ij) |
2.1.3 计算总沉降量s_i |
2.1.4 公式参数的讨论 |
2.2 计算公式的应用 |
2.2.1 承台底土不分担荷载的桩基 |
2.2.2 承台底土分担荷载的低承台桩基 |
2.3 工程算例分析 |
2.4 计算方法的进一步简化 |
2.4.1 相互作用系数的简化 |
2.4.2 桩端土等效弹簧刚度的简化 |
2.4.3 算例的比较分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 考虑加筋与遮帘效应的变刚度群桩沉降计算 |
3.1 长桩-短桩相互作用 |
3.1.1 计算长桩i桩的沉降s_i |
3.1.2 计算短桩j桩的附加沉降s_(ji) |
3.1.3 长桩-短桩相互作用系数α_(ji) |
3.2 短桩-长桩相互作用 |
3.2.1 计算短桩j桩的沉降s_j |
3.2.2 计算长桩i桩的附加沉降s_(ij) |
3.2.3 短桩-长桩相互作用系数α_(ij) |
3.3 变刚度群桩沉降计算 |
3.4 算例分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 由单桩载荷试验推算群桩沉降的相互作用系数法 |
4.1 等长、等径桩-桩相互作用系数数值分析 |
4.1.1 计算模型的建立及参数的选取 |
4.1.2 影响因素分析 |
4.2 长短桩、变径桩桩-桩相互作用系数数值分析 |
4.2.1 数值计算模型的建立 |
4.2.2 长短桩计算结果分析 |
4.2.3 变桩径计算结果分析 |
4.3 桩-桩相互作用系数回归 |
4.4 单桩载荷试验曲线的利用 |
4.4.1 数值计算参数反分析 |
4.4.2 相互作用系数法计算群桩非线性沉降 |
4.5 工程算例分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 变刚度桩筏基础工作性状与优化设计数值计算分析 |
5.1 变刚度桩筏基础模型试验数值计算验证 |
5.1.1 模型试验概况 |
5.1.2 模型试验沉降实测与数值计算对比分析 |
5.2 变刚度桩筏基础(原型)工作性状数值计算分析 |
5.2.1 桩筏基础沉降特性分析 |
5.2.2 桩筏基础地基土变形影响范围分析 |
5.2.3 桩筏基础筏底压力(土反力)分布 |
5.2.4 桩顶反力分布 |
5.2.5 桩、土荷载分担比 |
5.2.6 桩筏基础的基桩承载性状分析 |
5.2.7 桩筏基础其它因素影响分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(9)水平偏心受荷群桩响应及影响因素分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 水平受荷单桩研究 |
1.2.2 受扭单桩响应研究 |
1.2.3 水平受荷群桩响应研究 |
1.2.4 受扭群桩响应研究 |
1.2.5 水平偏心受荷群桩研究 |
1.3 本文主要研究工作 |
2 水平偏心加载群桩分析模型 |
2.1 引言 |
2.2 单桩响应分析 |
2.2.1 水平受荷单桩响应 |
2.2.2 受扭单桩响应 |
2.2.3 考虑自由长度的单桩响应分析 |
2.3 群桩响应中的桩-土-桩相互作用分析 |
2.3.1 两桩水平荷载间的相互作用 |
2.3.2 两桩水平荷载和弯矩的相互作用 |
2.3.3 两桩弯矩间的相互作用 |
2.3.4 两桩水平荷载和扭矩间的相互作用 |
2.4 群桩分析模型 |
2.5 程序验证 |
2.6 本章小结 |
3 水平偏心加载群桩响应分析 |
3.1 群桩响应影响因素分析 |
3.2 桩-土-桩相互作用的影响 |
3.2.1 群桩承台响应 |
3.2.2 基桩响应 |
3.3 荷载组合影响 |
3.3.1 荷载偏心距的影响 |
3.3.2 荷载作用方向的影响 |
3.3.3 荷载作用位置和方向的组合影响 |
3.4 群桩参数的影响 |
3.4.1 群桩布置形式的影响 |
3.4.2 桩间距的影响 |
3.4.3 承台高度的影响 |
3.4.4 桩身刚度的影响 |
3.5 土体参数对群桩响应的影响 |
3.5.1 土体模量分布的影响 |
3.5.2 泊松比的影响 |
3.6 群桩最不利受力条件分析 |
3.7 本章小结 |
4 考虑承台倾覆的水平偏心受荷群桩分析模型 |
4.1 引言 |
4.2 模型建立 |
4.2.1 单桩竖向响应 |
4.2.2 两桩竖向荷载间的相互作用 |
4.3 程序验证 |
4.3.1 大尺寸模型试验对比分析 |
4.3.2 离心模型试验对比分析 |
4.4 承台倾覆对水平偏心受荷群桩响应的影响 |
4.4.1 对承台响应的影响 |
4.4.2 对基桩响应的影响 |
4.4.3 倾覆弯矩对水平偏心受荷群桩响应的影响 |
4.5 本章小结 |
5 实际工程算例 |
5.1 引言 |
5.2 工程概况 |
5.3 最不利受力条件研究 |
5.3.1 荷载组合 |
5.3.2 结果分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论和展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及硕士期间所取得的科研成果 |
(10)承台力学特性及对地下管线影响数值分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 承台设计方法概述 |
1.2 课题研究背景及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 桩-土共同作用的发展现状 |
1.3.2 群桩承台研究的发展现状 |
1.4 本文的主要工作 |
第2章 桩-土共同作用分析有限元理论 |
2.1 桩-土共同作用分析方法 |
2.1.1 荷载传递法 |
2.1.2 弹性理论法 |
2.1.3 剪切位移法 |
2.1.4 有限元法 |
2.2 土体的弹塑性本构模型 |
2.2.1 弹塑性本构模型的一般表达式 |
2.2.2 土体Drucker-Prager弹塑性本构模型 |
2.3 数值分析中典型的接触面单元 |
2.3.1 两节点单元 |
2.3.2 无厚度Goodman单元 |
2.3.3 Desai薄层界面单元 |
2.3.4 殷宗泽有厚度单元 |
2.3.5 三维接触面单元 |
2.4 ANSYS中接触单元的计算方法 |
2.4.1 罚函数法 |
2.4.2 拉格朗日乘子法 |
2.5 ANSYS中接触面单元的合理选择 |
2.6 弹簧模拟桩土共同作用的基本原理 |
2.6.1 弹簧单元模拟桩土共同作用基本假定 |
2.6.2 弹簧单元模拟地基反力的表达式 |
2.6.3 弹簧单元刚度的确定 |
2.7 桩-土共同作用的机理 |
2.8 本章小结 |
第3章 桩-土-承台体系有限元模型建立 |
3.1 ANSYS中的生死单元 |
3.2 ANSYS中的接触单元 |
3.3 ANSYS非线性分析选项 |
3.4 ANSYS中钢筋混凝土单元 |
3.5 桩基承台ANSYS有限元模型建立 |
3.5.1 单元类型的选择 |
3.5.2 材料属性及网格划分 |
3.5.3 边界条件与荷载的施加 |
3.5.4 参数化求解过程 |
3.6 本章小结 |
第4章 不同厚度尺寸承台力学特性数值分析 |
4.1 不考虑桩-土共同作用承台力学特性分析 |
4.1.1 承台厚度对开裂荷载与极限荷载影响分析 |
4.1.2 不考虑桩-土共同作用承台位移计算与破坏模式的判定 |
4.1.3 不考虑桩-土共同作用承台空间传力机理 |
4.2 土弹簧模型承台力学特性分析 |
4.2.1 承台厚度对承台开裂荷载与极限荷载影响分析 |
4.2.2 土弹簧模型承台位移计算与破坏模式的判定 |
4.2.3 土弹簧模型承台空间传力机理 |
4.3 非线性实体土模型承台力学特性分析 |
4.3.1 承台厚度对承台开裂荷载与极限荷载影响分析 |
4.3.2 非线性实体土模型承台位移计算与破坏模式的判定 |
4.3.3 非线性实体土模型承台空间传力机理 |
4.4 三种群桩-承台模型对比分析 |
4.4.1 三种群桩-承台模型数值分析结果 |
4.4.2 三种群桩-承台模型计算结果对比分析 |
4.4.3 考虑桩-土共同作用对承台力学特性的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 桥梁承台结构对既有管线的影响分析 |
5.1 基本假设及基本参数 |
5.1.1 有限元分析基本假设 |
5.1.2 各土层基本参数 |
5.1.3 各工况基本参数 |
5.2 原承台方案对地下既有管线的影响分析 |
5.2.1 桩-土-承台体系对地下既有管线的有限元分析结果 |
5.2.2 桩-土-承台体系非线性有限元模型结果分析 |
5.3 承台新方案对地下既有管线的影响分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、柔性群桩与地基相互作用的非线性分析(论文参考文献)
- [1]超深粘性土桩侧摩阻力特性研究[D]. 赵刚. 北方工业大学, 2021(01)
- [2]软土地区高速公路拓宽桩板式路基结构沉降特性研究[D]. 张鸿达. 辽宁工程技术大学, 2020(02)
- [3]刚性长短桩复合地基传力机制及设计理论研究[D]. 侯思强. 郑州大学, 2020(02)
- [4]桩靴贯入对邻近受荷桩影响的离心模型试验及分析方法研究[D]. 范怡飞. 天津大学, 2020(01)
- [5]浅圆仓基础桩-土的共同作用实测与数值模拟分析[D]. 徐中原. 河南工业大学, 2020(01)
- [6]基于有限元模拟的群桩相互作用系数及沉降计算方法研究[D]. 郭静. 河北工业大学, 2018(07)
- [7]长短桩复合地基桩土相互作用问题探讨与分析[J]. 侯思强,郭院成,李明宇. 混凝土与水泥制品, 2017(01)
- [8]变刚度群桩沉降计算及其工作性状数值分析研究[D]. 林智勇. 福州大学, 2015(05)
- [9]水平偏心受荷群桩响应及影响因素分析[D]. 李志飞. 浙江大学, 2015(08)
- [10]承台力学特性及对地下管线影响数值分析研究[D]. 岳云龙. 东北大学, 2013(03)
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