学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

高层建筑结构桩基础的简化分析研究

作　者: 张思成
导　师: 刘云贺
学　校: 西安理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 单、群桩 有限元 简化分析 承载力 复合模型
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 74次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


桩基是土木工程中常用基础形式,在建筑业中得到尤为广泛的应用。桩基在分担荷载,控制沉降方面具有其它浅基础无可比拟的优势。然而在目前建筑业激烈竞争的市场环境下,控制建筑成本,尤其是通过降低过剩承载力来降低桩基成本势在必行。为达此目的,先要解决柱基实际最大承载能力的正确估计,使设计承载能力与桩基实际承载能力一致,从而使设计桩数最少。正确地预估单、群桩的极限承载力是工程中重要的课题。本文从单、群桩分析的理论出发,提出单、群桩的简化计算方法,提高了单、群桩的极限承载力预估精度,并利用有限元分析程序,结合具体工程和室内的模型试验对所采用的方法进行了验证和探讨,得出了一系列有意义的结论。在单桩的简化理论研究中,重点进行了模型单元尺寸划分的效应、梁单元与实体元在土体弹性及弹塑性条件下精度等的研究,论证了用简单的梁单元代替复杂的实体元的可能性,并用工程实测进行了分析验证。群桩的简化理论借鉴张俊发教授的“复合模型理论”,给出了简化的方法,编制了计算复合模型的等效参数的程序,借用ANSYS软件进行了实际工程的研究。作为进一步验证,在理工大学结构实验室进行了单群桩的模型试验研究,探讨了单桩、群桩的简化分析方法的有效性和正确性。本文的主要结论如下：(1)从实体元、梁杆单元的尺寸来看,不同的单元尺寸对分析结果有较大影响。(2)在土体线弹性和弹塑性状态下,模型中桩的轴力、桩顶沉降都比较吻合。说明在考虑桩—土的相互作用时,桩按结构单元—梁单元离散是可行的。(3)简化分析的土体弹塑性下的桩身轴力、沉降与实测比较接近,说明简化分析方法较好的反映了单桩的工作性状,对单桩极限承载力进行预估计也是可行的。在实际工程中,我们可以用相应的地质报告和混凝土桩的设计参数来比较准确的预估单桩的极限承载力。(4)采用简化的群桩分析—群桩复合模型模拟的桩基沉降,比规范法精确的多,更加接近工程实测。因此,在预估桩群的沉降方面,复合模型的有限元模拟不失为一个有效的简便方法。(5)室内的模型试验结果,从另一个角度进一步验证简化了分析方法的有效性。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-18
  1.1 研究意义  8
  1.2 桩基础研究现状  8-17
    1.2.1 桩基础的理论研究  11-15
    1.2.2 桩基础的试验研究  15-17
  1.3 桩基础研究中存在的主要问题  17
  1.4 本文主要研究工作  17-18
2 桩土相互作用基本理论  18-28
  2.1 有限元分析基本理论  18-19
  2.2 八节点实体单元基本理论  19-22
  2.3 空间梁单元基本理论  22-24
  2.4 土体线弹性模型与DP模型  24-27
  2.5 结论  27-28
3 单桩的简化分析  28-48
  3.1 单元尺寸划分的影响  29-35
    3.1.1 单桩实体元  29-32
    3.1.2 单桩梁单元  32-35
  3.2 梁单元与实体元  35-40
    3.2.1 弹性状态下实体元和梁单元  35-37
    3.2.2 弹塑性状态下实体元和梁单元  37-40
  3.3 实际工程分析  40-45
  3.4 单桩极限承载力预估  45-47
  3.5 本章小结  47-48
4 群桩的简化分析  48-67
  4.1 群桩桩土地基复合模型理论  48-54
  4.2 现行规范简介  54-55
  4.3 工程应用  55-65
    4.3.1 阳光广场  55-60
    4.3.2 宏途星城  60-65
  4.4 有限元分析群桩复合模型沉降与工程实测沉降  65
  4.5 本章小结  65-67
5 简化分析试验验证  67-84
  5.1 模型试验设计  67-77
    5.1.1 模型材料  68-69
    5.1.2 模型安装  69-74
    5.1.3 加载方案  74
    5.1.4 加载测试设备  74-76
    5.1.5 注意事项  76-77
  5.2 单桩、群桩试验方法  77
  5.3 测试数据结果  77-80
    5.3.1 桩身轴力计算方法  77-78
    5.3.2 桩身轴力分布  78-80
  5.4 模拟分析结果与试验结果  80-83
    5.4.1 模拟分析结果  80-82
    5.4.2 模拟分析结果与试验结果  82-83
  5.5 本章小结  83-84
致谢  84-85
参考文献  85-88

相似论文

  1. 混粉电火花成型机主机系统及工艺试验的研究,TG661
  2. 电火花加工中的电极损耗机理及控制研究,TG661
  3. 永磁磁力耦合器结构与特性研究,TH139
  4. 谐波齿轮传动柔轮应力及轮齿磨损分析,TH132.43
  5. 常温低温组合密封结构的有限元分析与优化设计,TH136
  6. 碾压混凝土拱坝温度应力仿真分析与分缝设计研究,TV642.2
  7. 竖向荷载作用下半刚性连接钢框架的简化分析,TU391
  8. 带填充墙框架结构非线性有限元分析,TU323.5
  9. 电流及电场对结晶器铜板上电镀镍及其合金镀层性能的影响,TQ153.2
  10. 基于时程分析法碾压混凝土重力坝抗震稳定性分析,TV642.2
  11. 个性化人工膝关节设计及其生物力学特性研究,R318.1
  12. 船用锅炉过热器管束胀口应力应变分析,TQ051.5
  13. 电子产品质量监控测试设备设计,TN06
  14. 深水海底管道S型铺管法安装分析,TE973
  15. 拖拉机驾驶室的有限元分析及优化设计,S219.02
  16. 拖拉机电控液压动力转向系统的转向机构及液压系统设计,S219.02
  17. 智能森林灭火航弹研究,S762
  18. 多针内固定治疗跟骨骨折的有限元分析,R687.3
  19. 三种后路腰椎融合术致相邻节段退变的有限元分析比较,R687.3
  20. 环境系统再生产理论下的煤炭环境成本研究,F406.72
  21. 踝关节及周围韧带三维有限元模型的建立与分析,R687.3

中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 土力学、地基基础工程 > 地基基础 > 桩基及深基础 > 桩基
© 2012 www.xueweilunwen.com