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《基于被動條件下樁-土相互作用機理及被動樁工作性能分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、大連理工大學碩士學位論文被動條件下樁-土相互作用機理及被動樁工作性能分析姓名:韓麗娟申請學位級別:碩士專業(yè):巖土工程指導教師:欒茂田20040601摘要樁土相互作用問題是近年來樁基工程中的研究熱點與難點課題。通常各類建筑工程中的樁基礎主要是主動受荷樁,即上部結構的荷載通過承臺傳遞給下部的樁基礎,由樁土間的相互作用來分擔上部結構荷載。然而.在樁基工程中仍有許多情況是樁基承受被動荷載,即樁周土體豎向或水平運動行為引入的荷載,如粘性土的固結、膨脹土的膨脹或沉降、隧道的開挖、洞穴擴展及邊坡滑動等對樁基礎所產(chǎn)生的荷載。其表現(xiàn)為在樁基中引起附加作用力和附加應力,這將對樁基的承載機制與變形特性產(chǎn)生
2、重要的影響。本文針對大面積地面堆載條件下的鄰近樁基進行分析,假定樁為簡單的彈性地基梁.而樁周土作為彈塑性變形體?;跇杜c土的變形協(xié)調(diào)條件,確定樁側土壓力的表達式,在此基礎上建立樁身撓曲控制微分方程,聯(lián)合采用非線性P—Y曲線與有限差分法進行求解,并編制了相應的計算程序。通過算例分析,驗證了所建議分析方法的合理性和實用性。同時。對影響被動樁樁一土體系變形的各種復雜因素進行了系統(tǒng)的比較分析,結果表明:樁的水平位移與樁的抗彎剛度以及樁土間水平作用力密切相關,相應的樁周土的位移取決于土體強度、樁土間相互作用力以及自由場地的土體水平運動等。通過分析還得出了其它一些有意義的結論。關鍵詞:被動樁:有
3、限差分法;p-y關系曲線;相互作用:彈塑性AbstractTheissueofpile—soilinteractionistheresearchhotspotanddifficultsubjectinpilefoundationengineeringforrecentlyseveralyears.Themajorityofpilesaredesignedtosuppon‘‘a(chǎn)ctive”loadings,thatistosay,loadsfromupperstructurearedirectlytransferredtothepilefoundationbythecap.Howeve
4、r,therearemanycasesinwhichthepileshavetowithstand‘‘passive”loading,i.e.10adsinthepilesareofteninducedbythemovementofsoilspastthepilesverticallyand/orhorizontally.Examplesincludeconsolidationofclay;swellingorshrinkingofanexpansiveclay;tunneling;excavation;cavitydevelopment;slopemovement.Theseext
5、ernally-imposedsoilmovementswillleadtOadditionalforcesandstressesintopilefoundations.Therefore,itisveryimportanttoreasonablyassesstheseforcesandthecorrespondingeffectsonthebearinganddeformationperformanceofpilefoundation.Thispaperanalyzesthepile·soilinteractionaajacenttosuperficialsurcharge,the
6、pileismodeledsimpleelasticfoundationbeam,soiltobeelastic-plasticdeformationbody.Basedonthecompatibilityconditionofdeformationofpilesandsurroundingsoils,theexpressionformulationoflateralearthpressureonpilesispresented.Andthenthepartialdifferentialequationforgoverningdeflectionofpileisestablished
7、andisnumericallysolvedbycombininglion—linearp-yrelationshipcurveofpileandfinitedifferenceprocedure.Theauthorencodesthecorrespondingprogram.Throughanexampleanalysis,thereasonabilityandapplicabilityoftheproposedmethodareverified.The