Mindlin解在刚性桩复合地基沉降计算中的应用

摘要

刚性桩复合地基是实际工程中应用较为广泛的地基处理方法。但是，由于桩土相互作用关系的复杂性，目前对于刚性桩复合地基沉降计算的研究仍然不够完善。
　　为此，本文将刚性桩复合地基的工程特性和变形机理作为切入点，通过分析几种常规计算刚性桩复合地基沉降方法，指出其存在的问题和局限性，推导了桩土应力比的计算公式，为研究刚性桩复合地基的沉降提供了前提条件;提出利用《建筑桩基技术规范》中的Mindlin应力解的积分公式计算刚性桩复合地基附加应力的方法，并分析不同因素对附加应力分布的影响规律;结果表明，除了桩端阻力和泊松比对附加应力影响较小外，其他因素对附加应力影响均较大，计算时误差不可忽略。
　　重点分析了桩侧摩阻力β的分布形式，并得出其大致取值范围，将β的取值具体化，从而避免了在确定β值时，仅根据工程实践经验取值;此外，经过计算分析得知桩端阻力α的取值对最终沉降的影响不大，故当计算沉降时，对α可取平均值。
　　通过工程实例，利用本文所提出的方法求解刚性桩复合地基的沉降，并与常规计算方法的计算结果进行对比，从而得出《建筑桩基技术规范》中的Mindlin应力解的积分公式较常规算法得出的沉降量更加符合实际结果，这对工程实际有一定的参考作用;研究不同因素如桩距s、桩长l、泊松比μ，桩端阻力α、桩侧摩阻力β对沉降计算的影响大小，通过分析得出泊松比μ和桩端阻力α对沉降计算结果影响不大，而桩距s、桩长l和侧摩阻力β对结果的影响较大。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 复合地基发展综述

1．1．1 复合地基的分类

1．1．2 复合地基的作用

1．1．3 复合地基的本质与特点

1．2 刚性桩复合地基概述

1．2．1 刚性桩复合地基工程特性

1．2．2 刚性桩复合地基变形机理

1．3 本课题研究意义

1．4 国内外研究现状

1．4．1 刚性桩复合地基沉降计算方法的国内外研究现状

1．4．2 Mindlin解国内外应用现状

1．5 技术路线和主要研究内容

1．5．1 技术路线

1．5．2 主要研究内容

第2章 刚性桩复合地基沉降计算方法

2．1 刚性桩复合地基沉降计算方法

2．1．1 数值解法

2．1．2 解析法

2．1．3 半理论半经验方法

2．2 规范计算方法

2．3 规范计算方法与分层总和法的比较

2．4 刚性桩复合地基沉降计算中存在的问题

2．5 本章小结

第3章 桩土荷载分担和桩土应力比

3．1 主要计算参数

3．1．1 置换率

3．1．2 桩土应力比

3．1．3 桩土荷载分担比

3．2 桩和桩间土承担的荷载计算公式

3．3 桩土应力比公式推导

3．3．1 桩沉降量计算

3．3．2 褥垫层的压缩量计算

3．3．3 桩间土的沉降

3．4 刚性桩复合地基和桩基桩土荷载分布规律

3．4．1 桩基和刚性桩复合地基中桩土受力时程曲线

3．4．2 桩基和刚性桩桩土荷载分担

3．4．3 刚性桩复合地基不同部位桩的受力

3．4．4 桩基和刚性桩复合地基中桩传递轴向力的特性

3．4．5 桩间土应力分布

3．5 算例验证

3．6 本章小结

第4章 利用Mindlin应力积分公式求刚性桩复合地基沉降

4．1 Boussinesq解

4．2 Mindlin解

4．2．1 Mindlin应力解

4．2．2 Mindlin位移解

4．3 基于Mindlin应力积分公式的沉降计算方法

4．3．1 桩侧摩阻力引起的地基附加应力

4．3．2 桩端阻力引起的地基附加应力

4．3．3 地基最终沉降量的计算

4．4 Mindlin应力解的影响因素

4．4．1 桩长L对附加应力的影响

4．4．2 地基土泊松比μ的影响

4．4．3 桩端荷载分担比α的影响

4．4．4 侧阻分担比β的影响

4．5 本章小结

第5章 工程实例计算分析

5．1 工程概况

5．2 竖向附加应力和沉降计算

5．2．1 桩土荷载分担

5．2．2 复合地基附加应力和沉降计算对比分析

5．3 基于Mindlin解的复合地基沉降影响因素分析

5．3．1 桩距s的影响

5．3．2 桩长l的影响

5．3．3 μ对沉降的影响

5．3．4 α对沉降的影响

5．3．5 β对沉降的影响

5．4 本章小结

结论与展望

结论

展望

致谢

参考文献

作者简介