复合地基与变刚度复合地基模型试验与数值模拟 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

1．完成模型试验14组，对改变桩长和褥垫层厚度的单桩、群桩复合地基及变刚度复

合地基在竖向荷载作用下的内力及变形进行了量测和记录，试验揭示了桩土相互作用、荷

载传递过程、应力分布特点、沉降变形等规律。

2．利用ANSYS，系统地分析了不同桩长、桩径、桩体模量、加固区和下卧层土体模

量、褥垫层厚度和模量等因素对复合地基力学性状的影响，对采用不同桩长的变刚度复合

地基进行分析研究，为建立经验公式提供了必要数据。

3．针对群桩复合地基的差异沉降问题，进行了变刚度复合地基的必要性和方案研究。

4．提出了采用“桩体沉降法”来计算复合地基沉降的公式，该计算方法通过与模型

试验结果和工程实测数据相比较，达到较高的精度，能直接应用于工程设计。在该沉降计

算方法的基础上提出变刚度复合地基的沉降计算公式。

5．应用加权均值GM(1，1)模型对复合地基进行沉降预测，并与传统GM(1，1)

模型相比较，具有更高的预测精度。

1绪论

1.1复合地基的定义、分类和形成条件

1.1.1复合地基的定义

1.1.2复合地基的分类

1.1.3复合地基的形成条件

1.2研究背景

1.3复合地基效应与破坏模式

1.3.1复合地基效应

1.3.2复合地基破坏模式

1.4复合地基的研究现状

1.4.1试验研究

1.4.2数值计算

1.4.3复合地基承载力和沉降研究

1.4.4变刚度理论研究

1.5研究思想、方法和内容

2模型试验设计

2.1城市地下工程相似模拟试验系统介绍

2.1.1模型箱体

2.1.2加载系统

2.1.3加载油路系统

2.1.4数据采集系统

2.2相似理论基础

2.2.1相似理论概述

2.2.2相似理论基础

2.2.3相似定理

2.2.4相似准则的导出

2.2.5准则的判断和选择

2.2.6物理相似模型试验设计的基本原则和设计步骤

2.3模拟试验设计

2.3.1罗列参数、求准则

2.3.2试验内容

2.3.3试验方案

3模型试验结果及分析

3.1单桩复合地基模型试验

3.1.1 p-s曲线

3.1.2桩土应力比及荷载分担

3.1.3桩身应力分布

3.1.4桩侧摩阻力沿桩身分布

3.1.5土体竖向应力沿深度分布

3.2群桩复合地基模型试验

3.2.1 p-s曲线

3.2.2桩土应力比及荷载分担

3.2.3桩身应力分布

3.2.4桩侧摩阻力沿桩身分布

3.2.5土体竖向应力沿深度分布

3.2.6差异沉降

3.3变刚度复合地基模型试验

3.3.1 p-s曲线

3.3.2桩土应力比及荷载分担

3.3.3桩身应力分布

3.3.4差异沉降

3.4改变褥垫层厚度的复合地基模型试验

3.4.1 p-s曲线

3.4.2桩土应力比及荷载分担

3.4.3桩身应力分布

3.4.4褥垫层对桩间土应力分布的影响

3.5桩长、荷载对复合地基沉降的影响规律

3.5.1单桩复合地基

3.5.2九桩复合地基

数值模拟结果及分析

4.1概述

4.2 ANSYS在土木工程中的应用

4.2.1 ANSYS简介

4.2.2 ANSYS在土木工程中应用介绍

4.3有限元模型的建立

4.3.1计算模型体系

4.3.2单元划分

4.3.3刚度矩阵的建立

4.3.4方程组求解方法的选择

4.4材料非线性的模拟

4.5复合地基数值模拟分组方案

4.6单桩复合地基数值模拟

4.6.1桩长的影响

4.6.2桩径的影响

4.6.3桩身模量的影响

4.6.4加固区土体压缩模量的影响

4.6.5下卧层土体压缩模量的影响

4.7褥垫层作用机理的数值模拟

4.7.1褥垫层厚度的影响

4.7.2褥垫层模量的影响

4.8群桩复合地基数值模拟

4.8.1桩长的影响

4.8.2桩身模量的影响

4.8.3加固区土体压缩模量的影响

4.8.4下卧层土体压缩模量的影响

4.9变刚度复合地基的数值模拟

5实现变刚度复合地基的必要性与方案研究

5.1控制沉降和差异沉降的重要性

5.2差异沉降的产生

5.2.1群桩中不同桩位的差异沉降

5.2.2不同荷载下产生的差异沉降

5.2.3桩体下不同下卧层的差异沉降

5.3群桩复合地基应力场、位移场的分析

5.3.1群桩复合地基应力场、位移场特点

5.3.2群桩复合地基中桩、边桩、角桩应力场、位移场比较

5.4实现变刚度复合地基的方案研究

5.4.1改变桩长

5.4.2改变桩径

5.4.3改变桩体模量

5.5变刚度复合地基应力场、位移场的分析

5.5.1桩顶应力

5.5.2负摩阻力和桩身应力

5.5.3桩侧正摩阻力和桩端应力

5.6变刚度调平设计的基本内容

5.6.1变刚度调平设计的概念

5.6.2天然地基箱基的变形特征

5.6.3均匀布桩的桩筏基础的变形特征

5.6.4均匀布桩的桩顶反力分布特征

5.6.5碟形沉降和马鞍形反力分布的负面效应

5.6.6变刚度调平概念设计

5.6.7试验验证

5.6.8工程应用

6复合地基承载力和沉降计算

6.1传统复合地基承载力计算

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