轴向荷载作用下群桩基础的沉降研究

摘要

该文主要进行了以下工作：首先,简要介绍了单桩的沉降性能和沉降的计算方法,为后文的群桩沉降分析作理论上的铺垫;其次,全面分析了群桩基础的最终沉降计算方法,包括等代墩基法及其修正方法、弹性理论法等,在均质土剪切变形传递法的基础上,重点研究了考虑桩间土分层和桩对土的加筋效应后桩与桩相互作用系数的变化规律以及沉降的变化规律,并讨论了承台-桩-土共同作用对群桩沉降的影响;再次,在第三章还研究了群桩沉降的主要计算参数--桩周土的弹性模量和泊松比的确定方法,提出了一种根据单桩沉降现场测试资料反算桩周土的变形模量的实用方法;鉴于目前国内还没有人对群桩基础的工后沉降进行理论上的探讨,而在工程实践中,工后沉降才是工程师们最关心的课题之一,因此该文在这方面进行了一些初步的探讨,在第四章该文采用连续化假设,将群桩基础视为等价的弹性渗流体,从而可以求出群桩基础粘性土层在不同时间的固结沉降和固结度,另外,采用前面介绍的剪切变形传递法分别求出桩间土各土层的最终沉降,这样就可以得到群桩沉降随时间的变化关系以及工后沉降,并用算例对整个计算过程进行了说明;最后,由于有限元方法是目前工程领域内最强有力的方法之一,因此该文对群桩基础的固结沉降问题进行了有限元数值分析.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1桩基的广泛应用

1.2桩的分类

1.2.1按荷载传递机理分类

1.2.2按功能分类

1.2.3按桩土相互作用分类

1.2.4按桩顶的结构形式分类

1.3竖向荷载作用下群桩沉降计算的意义

1.4国内外在群桩基础沉降课题上的研究和进展

1.4.1经验公式法

1.4.2简易理论方法

1.4.3数值方法

1.4.4试验成果

1.5群桩基础工后沉降问题的思路

第2章单桩的沉降性状和沉降计算方法

2.1单桩的工作性能

2.2单桩沉降计算方法简介

2.2.1荷载传递分析法

2.2.2分层总和法

2.2.3弹性理论法

2.2.4剪切变形传递法

2.2.5有限元方法和其它方法

第3章群桩基础的最终沉降的计算

3.1群桩的沉降性状

3.1.1群桩沉降性状概述

3.1.2群桩效应

3.2等代墩基法及其修正方法

3.2.1等代墩基法

3.2.2修正的等代墩基法

3.3弹性理论法

3.4剪切变形传递法

3.4.1考虑“加筋效应”时成层土中桩与桩相互作用系数

3.4.2.考虑加筋效应时群桩沉降影响因素

3.4.3均质半无限空间土层中群桩沉降比

3.5承台—群桩—土共同作用

3.5.1基本假定

3.5.2计算过程

3.5.3计算结果

3.6土参数的确定

3.6.1土的弹性模量

3.6.2土的泊松比

3.7 工程实例

3.7.1粉土模型试验

3.7.2超固结土模型桩试验

3.7.3秦沈线桥梁桩基沉降

3.8各种沉降计算方法优缺点

第4章沉降与时间的关系

4.1群桩基础的连续化假设

4.2沉降与时间的关系

4.2.1基本假定

4.2.2均质土固结方程的推导

4.2.3均质土固结方程的求解

4.2.4 双层土固结方程的解

4.2.5附加应力的确定

4.3算例

4.3.1群桩模型固结试验

4.3.2秦沈线桥梁墩台沉降预测

第5章群桩基础沉降问题的有限元法

5.1桩基础固结沉降问题的基本方程

5.2群桩基础固结问题的有限元数值方法

5.2.1桩基础中土的有限元公式

5.2.2桩基础中桩的有限元公式

5.2.3桩土界面的接触单元的有限元公式

5.3有限元算例

结论

致谢

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文及科研成果