沉降控制复合桩基承载与沉降的分析研究

摘要

由于沉降控制复合桩基能充分利用桩基的承载和控制沉降的特性,以及充分利用承台下地基土的承载能力,从而减少用桩量,减轻对环境的影响,达到安全和经济的目的,这些优点使其在软土地区得到广泛的应用.该文在分析了沉降控制复合桩基的承载特点,结合已有的并且被证明是可行的理论,运用特定的数学计算方法,研究和分析计算了复合桩基的沉降.同时,从桩-土-承台共同作用的角度,系统的分析了复合桩基的整体工作性状.对实际工程设计和应用具有一定的实际意义.在总结已有分析理论和设计计算方法的基础上,针对其在竖向荷载作用下的工作特性,运用弹性薄板理论、最小势能原理、弹性半无限土体理论和传递函数方法,提出了沉降控制复合桩基的沉降和桩-土-承台相互作用的分析计算方法.同时,运用计算机技术来编译和实现了这一计算分析过程.并且结合工程实例,分析了单桩条件下,桩体几何尺寸、桩端土性和有无承台对桩体沉降和承载能力的影响,分析了在不同竖向荷载作用下,复合桩基的最终沉降和最终工作性状.为了验证该文分析计算方法的可行性,采用了某实际工程应用沉降控制复合桩基的情况,并根据计算结果和工程监测资料进行了对比分析,从总体上来说,尤其在沉降计算方面,该文方法取得了很好的效果.

目录

文摘

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第一章概述

1.1引言

1.2沉降控制复合桩基的研究和发展

1.2.1桩基工程的研究和发展

1.2.2桩—土—承台共同作用的研究

1.2.3复合桩基的发展

1.3复合桩基设计方法

1.4本文所做的主要工作

第二章单桩非线性分析和沉降计算

2.1概述

2.1.1弹性理论法

2.1.2剪切位移法

2.1.3荷载传递法

2.1.4其他方法

2.2单桩非线性分析

2.2.1单桩桩侧桩-土接触面非线性模型确定和分析

2.2.2双曲线模型参数的确定

2.2.3单桩桩端传递函数非线性模型确定和分析

2.3本文单桩沉降分析采用的计算方法

2.3.1土体位移的计算

2.3.2桩体位移的计算

2.4单桩沉降计算和程序实现过程

2.4.1计算过程

2.4.2程序实现过程

2.5实例计算

2.5.1与现场测试结果的比较

2.5.2单桩竖向荷载沉降的非线性影响因素讨论

2.6本章小结

第三章复合桩基沉降分析

3.1复合桩基的桩—土—承台相互作用的影响

3.2复合桩基中基桩的工作性状

3.2.1桩基侧摩阻力的发挥

3.2.2桩端阻力的发挥

3.3沉降分析计算模型的确定

3.3.1地基土模型

3.3.2承台和桩体模型的选择

3.4复合桩基沉降分析方法

3.4.1承台的分析

3.4.2桩—土作用的分析

3.4.3桩身荷载-变形的关系

3.4.4承台—土接触面荷载与桩—土接触面作用力关系

3.5沉降分析过程和计算步骤

3.5.1土性参数和计算参数的取值

3.5.2力作用下承台的弯曲变形曲线参数计算

3.5.3桩身侧摩阻力和承台下土体单元的受力

3.5.4沉降的计算

第四章工程实例计算与分析

4.1计算步骤和程序框图

4.2单桩与带承台单桩的沉降比较分析

4.3沉降控制复合桩基沉降实例计算和分析

4.3.1工程地质资料

4.3.2计算所用承台和上部荷载情况

4.3.3计算结果与观测结果的比较

4.4 小结

第五章结语

参考文献

致谢