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考虑桩土共同作用的桩基承台理论研究

作　者: 高洪波
导　师: 邹银生；赵明华
学　校: 湖南大学
专　业: 结构工程
关键词: 桩基承台共同作用受弯承载力受冲切承载力塑性极限分析
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要

结合湖南省自然科学基金项目《桩基承台梁优化设计理论与方法研究》，本文完成了其子课题--考虑桩土共同作用的桩基承台理论研究工作。桩基承台的受力不仅与上部结构荷载、材料强度、结构形式、基桩的刚度等因素有关，而且受千变万化的地基土质的制约，形成了一个非常复杂的体系。到目前为止其受力机理和变形特征仍然没有完全搞清楚，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，有待进一步探讨。因此，本文进行考虑桩土共同作用的桩基承台理论研究。本文以空间桁架传力机理为基础，结合试验资料分析，推导了钢筋混凝土等边三桩承台受冲切承载力计算公式；根据塑性铰线理论，导得了与试验结果吻合良好的四桩承台受弯承载力的上限解；利用承台底土反力分布，根据塑性极限分析方法，导得了桩基承台受冲切承载力的上限解，在此基础上，通过简化假定，得到与规范公式相类似的承台受冲切承载力实用公式，该公式能方便考虑台底土反力作用，与试验结果的吻合程度比规范公式好；简要讨论了桩基条形承台梁与单排桩的协同工作分析；在一些合理假定的基础上，将承台与群桩分开考虑，分别得到其刚度矩阵后进行耦合，通过数值方法求解承台内力，算例表明，该方法结果准确，使用方便，为该类结构的进一步分析研究及工程设计提供了强有力的工具。

全文目录

中文摘要  2-5
英文摘要  5-8
第一章绪论  8-18
  1． 1 课题来源及研究意义  8-9
  1． 2 桩承台设计方法研究综述  9-13
  1． 3 混凝土板冲切承载力理论研究  13-15
  1． 4 桩-土共同作用分析的方法  15-17
  1． 5 本文的研究目的及主要内容  17-18
第二章三桩承台冲切承载力分析  18-27
  2． 1 引言  18
  2． 2 拉压杆模型设计概述  18-19
  2． 3 三桩承台冲切破坏模式及混凝土斜压杆承载力  19-22
  2． 4 与试验结果的对比分析  22-25
  2． 5 算例  25
  2． 6 等边三桩承台桁架模型设计建议  25
  2． 7 结语  25-27
第三章四桩承台桩土共同作用受弯承载力塑性铰线解  27-34
  3． 1 引言  27
  3． 2 桩及承台底桩间土反力分布  27-28
  3． 3 四桩承台抗弯强度上限公式推导  28-31
  3． 4 与试验结果的对比  31-33
  3． 5 算例  33
  3． 6 结语  33-34
第四章桩基承台考虑土反力作用的受冲切承载力塑性极限分析  34-53
  4． 1 引言  34
  4． 2 材料本构关系及屈服准则的基本假定  34-36
  4． 3 承台底桩间土反力分布  36-37
  4． 4 虚功方程  37-40
  4． 5 受冲切承载力的“简化”上限解  40
  4． 6 受冲切承载力的实用计算公式  40-41
  4． 7 与实验结果的对比  41-42
  4． 8 桩基承台受冲切承载力计算分析  42-43
  4． 9 结语  43-53
第五章桩基条形承台梁与单排桩协同工作分析  53-59
  5． 1 引言  53
  5． 2 条形承台梁下竖向弹性刚度不同的单排桩受力分析  53-58
  5． 3 单排桩承载力计算  58-59
第六章考虑群桩-土-承台共同作用承台内力分析研究  59-69
  6． 1 引言  59
  6． 2 分析模型及基本假定  59-60
  6． 3 群桩刚度计算  60-61
  6． 4 承台的应力矩阵和刚度矩阵  61-66
  6． 5 桩承台基础分析  66-67
  6． 6 算例  67-69
第七章总结  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-75

考虑桩土共同作用的桩基承台理论研究

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