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基桩荷载—沉降曲线拟合与分析

作　者: 王仕伟
导　师: 王雪峰
学　校: 华中科技大学
专　业: 岩土工程
关键词: 静载试验荷载-沉降曲线荷载传递法拟合单纯形法
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 133次
引　用: 2次
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内容摘要

桩的静载荷试验是确定基桩极限承载力较为准确、可靠的检验方法,投入大量人力、物力和时间得到的静载试验数据除准确提供极限承载力外,其实也包括桩的承载力分布及桩身质量等信息,若能结合地质勘察资料在桩-土体系物理力学模型基础上建立计算机反演方法,不但可以计算得到桩的承载力,还可得到各级荷载下桩身轴力及桩侧摩阻力的分布,对确定适宜的桩端持力层、分析桩的受力特性和指导桩的设计有更大的实用价值。本文介绍了目前桩土作用机理的研究理论,选择双折线加载模型及三折线卸载模型导出成层地基中桩的荷载-沉降曲线的解析递推算式,在VC++环境下开发了基桩荷载-沉降曲线拟合程序,结合地质勘察资料确定土层力学参数的拟合范围,采用单纯形法拟合荷载-沉降曲线,反演出成层地基中土的力学参数,同时得到桩身轴力分布和桩侧土摩阻力分布,实例表明,拟合精度较高,所计算出的土参数亦十分合理,验证了程序的可行性和实用性。此外,对桩土荷载传递参数对荷载-沉降曲线的影响做了进一步分析,同时对荷载传递模型进行了改进,建立桩底有沉渣和断桩的桩土荷载传递模型,推导出缺陷桩的荷载-沉降曲线的解析算法,并对缺陷深度及程度不同的荷载-沉降曲线进行了对比研究。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-18
  1.1 前言  9
  1.2 基桩静载试验的现状和发展  9-15
    1.2.1 常规静载荷试验法  9-11
    1.2.2 桩身内力测试方法  11-13
    1.2.3 桩基承载力检测的新技术  13-15
  1.3 桩土作用机理目前的研究理论  15-17
  1.4 本文的研究工作  17-18
2 荷载传递法理论及桩土模型  18-33
  2.1 荷载传递法原理  18-21
    2.1.1 荷载传递解析法  19-20
    2.1.2 位移协调法  20-21
    2.1.3 矩阵位移法  21
  2.2 荷载传递法计算桩承载力的理论和算法  21-28
    2.2.1 双折线加载及卸载模型的解析算法  21-25
    2.2.2 卸载三折线模型的解析算法  25-28
    2.2.3 层状地基中桩的Q-s 曲线  28
  2.3 桩底有沉渣时桩底的计算模型  28-29
  2.4 传递函数的选取  29-33
    2.4.1 桩侧土的荷载传递函数  29-31
    2.4.2 桩底土的荷载传递函数  31-33
3 荷载-沉降反演过程  33-40
  3.1 反演的理论及作用和意义  33-34
  3.2 本文选用的反演分析的优化方法——单纯形法  34-38
  3.3 反演的拟合判断及对应点的搜索  38-40
4 反演的计算机软件开发及应用  40-46
  4.1 计算机开发环境  40
  4.2 结构模块及参数  40-44
    4.2.1 界面设计  41-43
    4.2.2 程序的数据结构  43-44
  4.3 反演优化的流程  44-46
5 实例分析  46-59
  5.1 双折线加载曲线的拟合分析实例  46-55
    5.1.1 工程实例1  46-51
    5.1.2 工程实例2  51-55
  5.2 加卸载曲线的拟合分析实例  55-59
6 荷载-沉降曲线的深入分析  59-66
  6.1 桩参数对荷载-沉降曲线的影响  59-61
  6.2 土参数对荷载-沉降曲线的影响  61-62
  6.3 桩底沉渣对荷载-沉降曲线的影响  62-63
  6.4 缺陷桩模型对荷载-沉降曲线的影响  63-66
7 结论和展望  66-69
  7.1 本文所做的工作  66-67
  7.2 建议及展望  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-74
附录 1 变量说明  74

基桩荷载—沉降曲线拟合与分析

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