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对于地基路堤荷载下成层地基中粘结材料桩复合地基沉降计算

收藏本文 2024-02-23 点赞:7231 浏览:19598 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着我国高速公路、高速铁路及城市地铁等基础建设的快速进展,路堤等柔性基础下复合地基得到了广泛运用,取得了很好的经济效益,为人们的生活生产带来了极大的便利。但是路堤等柔性基础下复合地基论述探讨还远远落后于工程实践,且路堤荷载下复合地基沉降规律和刚性基础下复合地基沉降规律是很不相同的,实践表明,将刚性基础下复合地基沉降计算论述用于路堤等柔性基础下复合地基,所得沉降计算值与实测值相差较大,且偏于不安全。路堤等柔性基础下复合地基由于柔性基础的作用,桩土沉降基于自由应变条件,国内外不少学者作了相关探讨。但探讨基本都是基于桩间土均质理想化检测定,而实际情况桩间土多为成层土,且层与层之间的土体性质也是有很大不同的,尤其是各层土之间的弹性模量是不同的,会引起复合地基加固区沉降结果的不同。针对桩土界面无相对滑移情形,基于Alamgir桩土位移方式,考虑桩间土的成层性,运用弹性论述和桩土位移协调条件及边界条件,推导了路堤荷载下粘结材料桩复合地基加固区桩及桩间土压缩量计算的剖析式,同时得到了各层土范围内桩、桩间土竖向应力及桩侧剪应力的表达式,提出了不考虑桩土相对滑移路堤荷载下成层地基中粘结材料桩复合地基加固区压缩量计算策略。针对桩土界面有着相对滑移情形,改造Alamgir位移方式,考虑桩间土的成层性,检测设桩顶垫层及桩底下卧土层符合Winkler地基模型,考虑桩体的上下刺入变形,提出了考虑桩土相对滑移路堤荷载下成层地基中粘结材料桩复合地基加固区压缩量计算策略。运用ANSYS有限元建立了单桩复合地基二维线弹性模型,结果表明桩间土弹性模量对桩中性点位置影响很小,而下卧层土体弹性模量对桩中性点位置影响很大,并以具体工程为原型建立了群桩复合地基有限元二维线弹性模型。对具体工程实例进行了计算浅析,并与有限元等其他计算策略及实测结果进行了比较,结果表明本论文建立的路堤荷载下成层地基中粘结材料桩复合地基沉降计算策略是合理可行的。关键词:沉降论文复合地基论文路堤荷载论文成层地基论文中性点论文相对滑移论文有限元论文

    摘要5-6

    Abstract6-11

    第1章 绪论11-22

    1.1 探讨背景及作用11-12

    1.1.1 探讨背景11

    1.1.2 探讨作用11-12

    1.2 路堤荷载(柔性基础)下复合地基沉降探讨近况12-19

    1.2.1 试验探讨近况12-15

    1.2.2 论述探讨近况15-18

    1.2.2.1 Alamgir 检测定位移方式及中国学者对其进展15-16

    1.2.2.2 其它沉降计算策略探讨近况16-18

    1.2.3 数值模拟探讨近况18-19

    1.3 剖析法中有着的不足19-20

    1.4 本论文探讨的主要内容和所做的工作20-22

    第2章 不考虑相对滑移成层土路堤荷载下复合地基沉降计算策略22-41

    2.1 概述22-23

    2.2 基本原理及基本检测定23-25

    2.2.1 基本原理23-24

    2.2.2 基本检测定24-25

    2.3 复合地基加固区桩土应力及压缩量计算25-29

    2.3.1 各层桩体应力及压缩量计算25-27

    2.3.2 桩间土应力及压缩量计算27-29

    2.4 计算参数的确定29-33

    2.4.1 桩土应力 pp和 ps的确定29

    2.4.2 中性点深度 zm的确定29-30

    2.4.3 参数αci和βc的确定30

    2.4.4 土体弹性模量的确定30-33

    2.4.5 求解步骤33

    2.5 下卧层压缩量计算33

    2.6 算例浅析及参数影响讨论33-39

    2.6.1 桩体弹性模量 Ep的影响34-35

    2.6.2 桩周各层土弹性模量 Esi的影响35-36

    2.6.3 路堤填土高度 h 的影响36-37

    2.6.4 面积置换率 m 的影响37-38

    2.6.5 典型单元体与桩体半径之比 b/a 的影响38

    2.6.6 不排水抗剪强度τf的影响38-39

    2.7 本章小结39-41

    第3章 考虑相对滑移成层土路堤荷载下复合地基沉降计算策略41-48

    3.1 概述41

    3.2 路堤荷载下复合地基荷载传递机理41-42

    3.2.1 桩间土和桩体之间的荷载传递41

    3.2.2 垫层效应41-42

    3.2.3 桩端土体的支承作用42

    3.3 计算模型及基本检测定42-43

    3.3.1 计算模型42-43

    3.3.2 基本检测定43

    3.4 复合地基加固区桩土应力及压缩量计算43-46

    3.4.1 桩间土剪应力计算及参数αci和βc的确定43-44

    3.4.2 各层桩体与桩间土的应力及压缩量计算44-45

    3.4.3 变形协调方程45-46

    3.4.4 方程求解步骤46

    3.5 复合地基下卧层压缩量计算46-47

    3.6 本章小结47-48

    第4章 路堤荷载下复合地基有限元模拟与浅析48-71

    4.1 ANSYS 有限元软件介绍48-49

    4.1.1 ANSYS 软件主要技术特点48

    4.1.2 ANSYS 软件主要浅析功能48-49

    4.1.3 ANSYS 输入方式49

    4.2 材料本构模型49

    4.3 复合地基浅析模型浅析49-70

    4.3.1 典型单元体模型49-60

    4.3.1.1 均质情况典型单元体模型50-51

    4.3.1.2 均质情况各参数对中性点位置的影响浅析51-54

    4.3.1.3 成层情况典型单元体模型54-55

    4.3.1.4 成层情况各参数对中性点位置的影响浅析55-60

    4.3.2 群桩复合地基模型60-70

    4.3.2.1 均质情况群桩复合地基模型61-63

    4.3.2.2 成层情况群桩复合地基模型63-64

    4.3.2.3 两种情况下复合地基模型变形与应力结果比较浅析64-68

    4.3.2.4 两种情况下各桩及桩间土总压缩量及桩侧摩阻力比较浅析68-70

    4.4 本章小结70-71

    第5章 工程实例浅析71-77

    5.1 复合地基工程实例一71

    5.2 复合地基工程实例二71-75

    5.2.1 工程背景71-72

    5.2.2 复合地基加固案例72-74

    5.2.3 现场测试案例74-75

    5.2.4 沉降计算结果浅析75

    5.3 本章小结75-77

    结论与展望77-79

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