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横观各向同性层状场地桩—土—桩相互作用分析

作　者: 陈雪丹
导　师: 陈镕
学　校: 同济大学
专　业: 结构工程
关键词: 横观各向同性层状场地薄层元素法半空间边界条件子结构原理相互作用系数
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

本文以横观各向同性层状场地模拟自然场地,采用“薄层元素法”分析层状场地动、静力学问题。层状地基底部的边界,可以采用固定边界、阻尼边界及半空间边界模拟。场地振动频率较小情况下,采用半空间边界条件较好。通过对原有动力问题求解方法的改进,得出横观各向同性层状场地在静力荷载作用下的位移求解方法。本文基于子结构原理,在分析桩沉降问题时把桩和带有孔洞的土体看成是两个子结构,利用两个子结构交界面处力的平衡条件和位移相容条件,分析单桩沉降问题及桩沉降对周围场地的影响问题。分析横观各向同性场地桩—土—桩相互作用,求解了两桩相互作用系数。对于群桩沉降的求解,采用基于两桩相互作用系数的弹性理论叠加原理,和基于桩土平衡方程的子结构方法,并对两者的计算结果进行比较。弹性理论法要求群桩中各个单桩大小、材料一致,同时要求桩群布置、荷载形式对称,采用子结构法分析则不受上述条件的约束,计算较为灵活。单桩承载力是判断桩基工程质量好坏的主要因素,单桩竖向静载试验是公认的检测单桩竖向承载力直观和可靠的方法。在以锚桩作为反力装置的静载试验中,锚桩与试桩之间存在相互作用。将桩—土—桩的分析应用于锚桩法静载试验,并对工程试验数据进行修正。

全文目录

第1章绪论  10-18
  1．1 概述  10-11
  1．2 横观各向同性层状弹性理论的研究  11-12
  1．3 桩—土相互作用的研究  12-14
  1．4 桩—土—桩相互作用的研究  14-16
  1．5 本文的主要研究内容  16-18
第2章横观各向同性层状场地的分析  18-46
  2．1 引言  18
  2．2 横观各向同性层状场地的动力分析  18-32
    2．2．1 横观各向同性层状场地的力学模型  18-21
    2．2．2 横观各向同性层状场地在简谐荷载作用下位移的求解  21-25
    2．2．3 关于特征值及规格化特征向量的求法  25-27
    2．2．4 位移格林函数  27-32
  2．3 边界条件的讨论  32-37
    2．3．1 三种不同的边界条件  32-35
    2．3．2 边界条件算例分析  35-37
  2．4 横观各向同性层状场地的静力分析  37-44
    2．4．1 静力问题的特征值及特征向量的求法  37-42
    2．4．2 静力情况位移函数表达式  42-43
    2．4．3 静力分析算例  43-44
  2．5 横观各向同性层状弹性体性质分析  44-45
    2．5．1 横观各向同性性质分析  44
    2．5．2 层状性质分析  44-45
  2．6 本章小结  45-46
第3章桩—土相互作用分析  46-53
  3．1 引言  46
  3．2 桩—土体系力学模型  46-50
    3．2．1 基本假定与简化  46-47
    3．2．2 桩—土子结构法基本原理  47
    3．2．3 单桩的有限元分析  47-48
    3．2．4 土体的刚度矩阵分析  48-49
    3．2．5 桩—土体系的平衡方程  49-50
  3．3 单桩沉降算例分析  50-51
  3．4 单桩沉降对周边场地的影响  51-52
  3．5 本章小结  52-53
第4章桩—土—桩的共同作用  53-71
  4．1 引言  53
  4．2 桩—土—桩相互作用力学模型分析  53-54
  4．3 相互作用系数  54-59
    4．3．1 双桩相同情形  55-57
    4．3．2 双桩不同情形  57-58
    4．3．3 场地横观各向同性性质的影响  58-59
    4．3．4 场地层状性质与相互作用系数  59
  4．4 群桩沉降分析  59-62
    4．4．1 群桩弹性理论法  59-61
    4．4．2 群桩子结构法  61
    4．4．3 算例分析  61-62
  4．5 锚桩静载试验  62-65
    4．5．1 锚桩静载试验介绍  62-63
    4．5．2 锚桩静载试验误差分析  63-65
  4．6 工程实例分析  65-70
    4．6．1 工程简介  65
    4．6．2 场地参数  65-66
    4．6．3 试桩与锚桩参数  66-68
    4．6．4 试验介绍  68
    4．6．5 试验误差分析  68-70
  4．7 本章小结  70-71
第5章结论与展望  71-73
  5．1 结论  71-72
  5．2 进一步工作的方向  72-73
致谢  73-74
参考文献  74-76
个人简历在读期间发表的学术论文  76

横观各向同性层状场地桩—土—桩相互作用分析

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