傳統(tǒng)等剛度布樁的高層建筑群樁基礎(chǔ)存在“碟形”差異沉降。群樁基礎(chǔ)差異沉降過大會影響建筑物的安全使用,甚至造成建筑物整體傾斜和倒塌。如何考慮樁-土體系漸進破壞過程,充分發(fā)揮各基樁承載潛能,控制群樁基礎(chǔ)差異沉降,是目前亟待解決的關(guān)鍵問題。針對該難題,本文采用模型試驗、數(shù)值模擬和理論分析等手段對考慮樁-土體系漸進破壞的群樁基礎(chǔ)差異沉降控制機理展開研究,提出了考慮樁-土體系漸進破壞的群樁基礎(chǔ)差異沉降控制方法,基于單樁和群樁承載特性計算方法與不同工況下荷載傳遞模型研發(fā)了考慮樁-土體系漸進破壞的樁基承載特性分析軟件,取得了一些有益的結(jié)論。(1)利用現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)分析了樁側(cè)阻力與樁土相對位移的關(guān)系,建立了樁土界面雙曲線荷載傳遞模型,考慮群樁中各基樁的相互影響和群樁間加筋遮簾效應(yīng),基于荷載傳遞法提出了考慮樁-土漸進破壞的群樁承載特性的計算方法。考慮不同布樁模式間各基樁相互作用,形成了考慮樁-土體系漸進破壞的群樁差異沉降控制計算方法。(2)基于提出的荷載傳遞模型、Visual Fortran和FRIC子程序?qū)BAQUAS軟件進行了二次開發(fā)和算例驗證,實現(xiàn)了單樁、雙樁和不同布樁模式群樁承載特性的有效模擬,揭...

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
    1.2 變剛度布樁群樁基礎(chǔ)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 變剛度群樁基礎(chǔ)承載特性研究
            1.2.1.1 工作性能機理方面
            1.2.1.2 數(shù)值模擬方面
            1.2.1.3 模型試驗方面
        1.2.2 變剛度群樁基礎(chǔ)承載力計算方法研究
        1.2.3 變剛度群樁基礎(chǔ)沉降計算方法研究
        1.2.4 變剛度群樁基礎(chǔ)樁側(cè)摩阻力研究
    1.3 主要研究內(nèi)容、創(chuàng)新點和技術(shù)路線
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 創(chuàng)新點
        1.3.3 技術(shù)路線
第二章 基于基樁協(xié)同變形控制的群樁基礎(chǔ)承載特性理論研究
    2.1 引言
    2.2 樁側(cè)摩阻力傳遞模型
        2.2.1 單樁側(cè)摩阻力傳遞模型
        2.2.2 等剛度布樁群樁中基樁側(cè)摩阻力傳遞模型參數(shù)確定
        2.2.3 變剛度布樁群樁中基樁側(cè)摩阻力傳遞模型參數(shù)確定-變樁徑
        2.2.4 變剛度布樁群樁中基樁側(cè)摩阻力傳遞模型參數(shù)確定-變樁長
    2.3 樁端雙曲線荷載傳遞模型
        2.3.1 單樁端阻力傳遞模型
        2.3.2 等剛度布樁群樁中基樁端阻傳遞模型參數(shù)確定
        2.3.3 變剛度布樁群樁中基樁端阻傳遞模型參數(shù)確定-變樁徑
        2.3.4 變剛度布樁群樁中基樁端阻傳遞模型參數(shù)確定-變樁長
    2.4 群樁中基樁承載特性計算流程
    2.5 群樁承載特性分析算法驗證
        2.5.1 算例1
        2.5.2 算例2
    2.6 變剛度布樁的群樁受力性狀參數(shù)分析
        2.6.1 均勻土層中群樁承載特性
        2.6.2 成層土層中群樁承載特性
    2.7 本章小結(jié)
第三章 考慮樁-土體系漸進破壞的群樁基礎(chǔ)差異沉降控制機理數(shù)值模擬研究
    3.1 引言
    3.2 樁土界面模型
        3.2.1 側(cè)阻軟化模型
        3.2.2 端阻雙曲線模型
    3.3 基于用戶子程序FRIC的二次開發(fā)
        3.3.1 FRIC子程序?qū)崿F(xiàn)流程
        3.3.2 算例驗證
    3.4 有限元分析過程確定
        3.4.1 有限元模型尺寸介紹
        3.4.2 本構(gòu)模型的確定及計算參數(shù)的選取
        3.4.3 接觸定義
        3.4.4 網(wǎng)格劃分
        3.4.5 荷載和邊界條件
        3.4.6 初始地應(yīng)力平衡
        3.4.7 設(shè)計模型
    3.5 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        3.5.1 單樁計算結(jié)果
        3.5.2 雙樁計算結(jié)果
        3.5.3 群樁荷載沉降曲線
    3.6 本章小結(jié)
第四章 考慮樁土體系漸進破壞的群樁基礎(chǔ)差異沉降控制機理模型試驗研究
    4.1 引言
    4.2 模型試驗方案
        4.2.1 樁身材料的選擇
        4.2.2 樁周土體的選擇
    4.3 模型試驗系統(tǒng)
        4.3.1 模型架
        4.3.2 加載系統(tǒng)
        4.3.3 測量系統(tǒng)
        4.3.4 采集系統(tǒng)
    4.4 模型試驗過程
        4.4.1 單樁模型試驗
        4.4.2 兩樁模型試驗
        4.4.3 群樁模型試驗
    4.5 模型試驗結(jié)果
        4.5.1 單樁和雙樁試驗結(jié)果分析
        4.5.2 加筋遮簾效應(yīng)分析
        4.5.3 群樁試驗結(jié)果分析
        4.5.4 經(jīng)濟性對比
        4.5.5 群樁的差異沉降機理分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 考慮樁-土體系漸進破壞的樁基承載特性分析軟件
    5.1 設(shè)計目標
    5.2 軟件系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境
        5.2.1 開發(fā)工具的選擇
        5.2.2 計算模型庫的建立
        5.2.3 系統(tǒng)的編譯與生成
    5.3 軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能
        5.3.1 軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系
        5.3.2 系統(tǒng)的功能
        5.3.3 軟件系統(tǒng)的交互功能
    5.4 計算實例
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間主要研究成果
    在讀期間參與的科研項目
    在讀期間發(fā)表的論文
    發(fā)明專利
    在讀期間獲得的獎勵
    參編著作及行業(yè)規(guī)范
致謝
附件



本文編號：3837233