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《基于考慮上部結(jié)構(gòu)共同作用的樁筏基礎(chǔ)有限元分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文考慮上部結(jié)構(gòu)共同作用的樁筏基礎(chǔ)有限元分析姓名：王閃閃申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：鄧安福20050501中文摘要摘要樁筏基礎(chǔ)是高層建筑廣泛采用的一種重要的基礎(chǔ)型式，關(guān)于高層建筑體系中上部結(jié)構(gòu)、樁筏基礎(chǔ)與地基共同作用的研究受到學(xué)術(shù)界和工程界的普遍關(guān)注。雖然人們對該課題已進行了大量分析與探討，研究成果顯著，但由于這一體系的復(fù)雜性和計算條件的限制，目前的研究成果還不能完全滿足實際的需要，還有許多問題需要學(xué)術(shù)界、工程界同仁的共同努力。本文在分析研究國內(nèi)外有關(guān)共同作用理論及其研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，利用有限元法
2、對該問題進行數(shù)值分析。樁體及筏板視為彈性體材料，筏板采用8結(jié)點的平面等參彎曲單元進行分析，樁體采用三維20節(jié)點實體單元模擬。地基土考慮為非線性彈性的鄧肯－張模型，應(yīng)用空間20結(jié)點的等參單元分析。在樁土之間引入Goodman接觸面單元來模擬和分析。上部結(jié)構(gòu)視為線彈性材料，利用空間桿系結(jié)構(gòu)的有限元法進行分析，并應(yīng)用子結(jié)構(gòu)方法，把上部結(jié)構(gòu)的剛度和荷載凝聚于基礎(chǔ)板上，再進行地基與基礎(chǔ)的共同作用整體有限元分析。建立一種空間8節(jié)點的平面彎曲單元-20節(jié)點有限元-16節(jié)點接觸面單元相耦合的數(shù)值計算模型。用面向?qū)ο缶幊坦ぞ遃isualC++6
3、.0編制了針對共同作用的有限元分析程序OOPFE（Object-Orientedprogrammingoffiniteelement）。利用大型有限元分析軟件ANSYS的前處理程序快速形成供計算程序使用的數(shù)據(jù)文件，用VC++語言編制相應(yīng)的后處理程序。利用自編程序作為基本工具，計算分析了豎向荷載作用下樁筏基礎(chǔ)考慮上部結(jié)構(gòu)剛度的影響時，基礎(chǔ)平均沉降、差異沉降、樁頂反力分布、筏板內(nèi)力、筏板荷載承擔比的變化特性；此外，本文還對等間距均勻布樁樁筏基礎(chǔ)作了抽樁分析。實例研究表明，本文自編的上部結(jié)構(gòu)-樁筏基礎(chǔ)-地基共同作用的有限元程序OOP
4、FE是切實可行的，其運算結(jié)果比較令人滿意，具有一定實用價值。關(guān)鍵詞：上部結(jié)構(gòu)，樁筏基礎(chǔ)，非線性，共同作用，有限元方法，面向?qū)ο驣英文摘要ABSTRACTPiledraftfoundations,whichisextensivelyused,isanimportantfoundationpatternofhighrisebuildings.Theresearchesontheinteractioncharacteristicsofpiledraftfoundationsandthesoilhavebeenbeingpaidclo
5、seattentiontobyacademicandengineeringcircles.Thoughalotofachievementsinthefieldhavebeenobtainedinrecentyears,manyproblemsremainunsolvedfortheircomplexnature.Manyworksinthefieldareinwaittodo.Onthebasisofrelatedliteratureathomeandabroad,thispaperputsemphasisonstudying
6、theproblembyfiniteelement.Theelasticmatieralisusedtosimulatethepiles,raftandsuperstructure,andthenonlinearelasticityDuncan-Changmodelisusedtosimulatesoilaswellasinterfaceelementmethodisintroducedinbetweenpilesandsoil.Thefiniteelementmethodisusedtoanalyzethesuperstru
7、cture,andthestiffnessmatrixiscondensedfromtoptobottom.Using2D8-nodeiso-parameterbendingelement,3D20-nodeiso-parameterand3D16-nodeinterfaceelement,acouplednon-linearnumericalapproachforthepiledraftsystemissetup.TheObject-OrientedprogrammingoffiniteelementsoftwareOOPF
8、E(Object-Orientedprogrammingoffiniteelement)withVC++isdeveloped.Thecharacterofaveragesettlement,differentialsettlement,distributionofpilel
