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《基于非均勻地基中單樁和群樁的線性及非線性分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：TU473密級：公開UDC：單位代碼：10424學(xué)位論文非均勻地基中單樁和群樁的線性及非線性分析岳強(qiáng)申請學(xué)位級別：博士學(xué)位專業(yè)名稱：巖土工程指導(dǎo)教師姓名：肖洪天職稱：教授山東科技大學(xué)二零零七年三月論文題目：非均勻地基中單樁和群樁的線性和非線性分析作者姓名：岳強(qiáng)入學(xué)時間：2004年9月專業(yè)名稱：巖土工程研究方向：巖土力學(xué)理論及數(shù)值分析指導(dǎo)教師：肖洪天職稱：教授論文提交日期：論文答辯日期：授予學(xué)位日期：LINEARANDNON-LINEARANALYSISOFSINGLEPILESANDPILEGROUPS
2、INNONHOMOGENEOUSSOILSAdissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofDOCTOROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyYueQiangSupervisor:ProfessorXiaoHongtianCollegeofCivilEngineeringandArchitectureMarch,2007聲明本人呈交給山東科技大學(xué)的這篇博士
3、學(xué)位論文，除了所列參考文獻(xiàn)和世所公認(rèn)的文獻(xiàn)外，全部是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下的研究成果。該論文資料尚沒有呈交于其它任何學(xué)術(shù)機(jī)關(guān)作鑒定。博士生簽名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofDoctorofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferenced
4、ofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山東科技大學(xué)博士學(xué)位論文摘要摘要地基土是沉積而成的非均勻介質(zhì)，沿深度方向呈現(xiàn)為層狀或力學(xué)參數(shù)隨深度而變化?？紤]地基土的非均勻性，才能更真實地反映土與樁的共同作用特性。本文提出了一種分析非均勻地基中樁基礎(chǔ)共同作用的數(shù)值方法。該方法應(yīng)用層狀材料介質(zhì)的廣義Kelvin基本解，由于該基本解考慮了各土層界面上位移和應(yīng)力
5、的協(xié)調(diào)條件，從而避免了在考慮樁土共同作用時沿土層界面上的積分，因此，可以簡便地分析沿深度方向呈非均勻性的地基中樁及群樁問題。首先，分別建立樁和地基土剪應(yīng)力和位移之間的方程。在建立土體的剪應(yīng)力與位移方程時，采用層狀材料的廣義Kelvin基本解；在建立樁身剪應(yīng)力與位移差分方程時，采用Bernoulli-Euler桿理論。然后，利用樁與土之間位移協(xié)調(diào)條件建立整體方程，并依據(jù)建議的方法編寫Fortran程序。通過三個單樁和一個群樁的實例，驗證所提出的方法的正確性和計算精度。應(yīng)用該方法詳細(xì)地分析了層狀地基和Gibson土
6、層中單樁和群樁的工作性狀，在彈性條件下，得出了直接應(yīng)用于實際工程設(shè)計與施工的結(jié)論。隨樁承受荷載的增加，樁側(cè)阻力也增加，當(dāng)樁側(cè)阻力達(dá)到地基土的極限強(qiáng)度時，滑移會發(fā)生。考慮樁－土界面的滑移，對上述建議的彈性分析方法進(jìn)行改進(jìn)處理，并采用兩個實例，驗證了建議方法的正確性和精度。地基土的變形是非線性的，土的變形參數(shù)與各點(diǎn)的應(yīng)力水平有關(guān)，樁基礎(chǔ)的分析和設(shè)計必須考慮地基土變形的非線性。采用Duncan-Chang非線性模型，對上述建議方法進(jìn)行改進(jìn)處理，建立非均勻地基中樁基礎(chǔ)非線性分析方法，與兩個現(xiàn)場試驗實測數(shù)據(jù)比較，非線性分
7、析的計算結(jié)果接近于實測結(jié)果。樁基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計是重要的，能最大限度地發(fā)揮樁的承載潛力，在保證安全的前提下減少樁數(shù)、減小樁徑和樁長，使樁基礎(chǔ)成為較經(jīng)濟(jì)的設(shè)計方案。用本文提出的非均勻地基中樁基礎(chǔ)非線性分析方法，按單樁極限承載力設(shè)計樁基礎(chǔ)，進(jìn)行沉降和整體安全度的雙重復(fù)核。建議的樁基礎(chǔ)設(shè)計優(yōu)化方法，應(yīng)用于實際工程，可取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：樁基礎(chǔ)，廣義Kelvin基本解，非均勻地基，線性及非線性分析，數(shù)值計算，優(yōu)化設(shè)計山東科技大學(xué)博士學(xué)位論文摘要AbstractThefoundationsoilisasedimenta
8、rydepositandanonhomogeneousmedium.Intheverticaldirection,thefoundationsoilislayeredorthemechanicalparametersofthesoilvarywiththefoundationdepth.Inanalyzingthepile-foundationinteraction,thenonhom
