竖向荷载作用下桩基础承载性状研究
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摘要
随着我国工程建设事业的蓬勃发展，桩基础已成为我国工程建设中最重要的一种基础型式。然而到目前为止，桩基在竖向荷载下其受力机理和变形特征仍然没有完全搞清楚，致使现行的设计方法还不完善。而且，从结构的安全角度以及建造的经济性来看，目前的设计方法还存在一定缺陷，有待进一步的研究。
本文主要采用数值计算方法对竖向荷载作用下桩基础承载性状进行了研究，1．在单桩承载力研究中通过对桩—土的相互作用机理深入研究，提出了一种相对于传统的弹性理论法更加合理的桩—土相互作用的分析模型。该模型不仅能方便地考虑地基土的分层而且能够考虑桩土的界面滑移；2．采用已有分析理论对桩土—刚性承台进行了分析，其创新之处在于分别采用了弹性半空间、有限元—有限层、弹塑性等四种不同地基模型进行分析，并通过比较结果得到了一些有益的结论；3．把数学优化方法引入土层参数反演中，建立了土层参数确定的反演方法，通过反演样本计算值和实测值的比较证明了该种方法的有效性。
本文编制了三个计算程序分别用于单桩分析，群桩分析和土层参数反演并各自通过算例验证了程序的正确性，由于时间有限本文只对PSWT程序进行了前后处理设计，处理的方法是利用Fortran语言和Visual Basic的混合编程，所有程序都在WindowsXP平台下运行成功。
With the vigorous development of our national building engineering, pile foundation has played the most important role in the field, while until now, it is not very clear about the stress and deformation characteristics for vertical loading piles, Therefore it is not very consummate in present design method, furthermore from safety and economics of the construction ,the design method applied now still has some faults ,and further studies are expected.
The stress and deformation characteristics under vertical loading are studied by numerical simulation in this paper .This paper is made of three parts: 1. This paper provide a more reasonable analyzing model than traditional methods, in which both layered soil and slip on interfaces can be thought about ; 2. This paper has analyzed the interaction between pile-soil and rigid raft, in this part, the elastic half space, finite unit-finite layer and elastoplastic model are all adopted, and some meaningful conclusions are drew ; 3. This paper has utilized optimization theory.and the inverse of soil parameters are studied in this part, By contrast of computed and applied data ,the reasonable of the method is verified.
In this paper ,three programs are Designed :SINGLEPILE, PSWT, SUMP respectively applies to analyzing single pile, pile group and soil parameter study ,for short of time ,this paper has only designed pre-treat and after-treat of PSWT by means of multiple language programming method of Fortran and Visual Basic. All programs are successfully running under Windows XP.
本文主要采用数值计算方法对竖向荷载作用下桩基础承载性状进行了研究，1．在单桩承载力研究中通过对桩—土的相互作用机理深入研究，提出了一种相对于传统的弹性理论法更加合理的桩—土相互作用的分析模型。该模型不仅能方便地考虑地基土的分层而且能够考虑桩土的界面滑移；2．采用已有分析理论对桩土—刚性承台进行了分析，其创新之处在于分别采用了弹性半空间、有限元—有限层、弹塑性等四种不同地基模型进行分析，并通过比较结果得到了一些有益的结论；3．把数学优化方法引入土层参数反演中，建立了土层参数确定的反演方法，通过反演样本计算值和实测值的比较证明了该种方法的有效性。
本文编制了三个计算程序分别用于单桩分析，群桩分析和土层参数反演并各自通过算例验证了程序的正确性，由于时间有限本文只对PSWT程序进行了前后处理设计，处理的方法是利用Fortran语言和Visual Basic的混合编程，所有程序都在WindowsXP平台下运行成功。
With the vigorous development of our national building engineering, pile foundation has played the most important role in the field, while until now, it is not very clear about the stress and deformation characteristics for vertical loading piles, Therefore it is not very consummate in present design method, furthermore from safety and economics of the construction ,the design method applied now still has some faults ,and further studies are expected.
The stress and deformation characteristics under vertical loading are studied by numerical simulation in this paper .This paper is made of three parts: 1. This paper provide a more reasonable analyzing model than traditional methods, in which both layered soil and slip on interfaces can be thought about ; 2. This paper has analyzed the interaction between pile-soil and rigid raft, in this part, the elastic half space, finite unit-finite layer and elastoplastic model are all adopted, and some meaningful conclusions are drew ; 3. This paper has utilized optimization theory.and the inverse of soil parameters are studied in this part, By contrast of computed and applied data ,the reasonable of the method is verified.
In this paper ,three programs are Designed :SINGLEPILE, PSWT, SUMP respectively applies to analyzing single pile, pile group and soil parameter study ,for short of time ,this paper has only designed pre-treat and after-treat of PSWT by means of multiple language programming method of Fortran and Visual Basic. All programs are successfully running under Windows XP.
引文
[1] 《桩基工程手册》编写委员会．桩基工程手册．中国建筑工业出版社．1995
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