基于ABAQUS的剛—柔性樁復(fù)合地基有限元分析
本文關(guān)鍵詞:基于ABAQUS的剛—柔性樁復(fù)合地基有限元分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:剛-柔性樁復(fù)合地基屬地基處理范疇,是長(zhǎng)短樁復(fù)合地基中的一種特殊形式。剛性長(zhǎng)樁和柔性短樁組成其樁體,并和樁間土體形成地基共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載。近年來(lái),這種新的地基處理形式得到越來(lái)越廣泛地應(yīng)用,尤其是在深厚軟土中,與傳統(tǒng)的地基形式相比在控制沉降變形方面具有顯著優(yōu)勢(shì);贏BAQUS有限元分析軟件,本文對(duì)剛-柔性樁復(fù)合地基的樁土模型進(jìn)行數(shù)值分析。文中以沉降控制設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ),通過建立六種不同的5×5布樁方案,對(duì)剛-柔性樁復(fù)合地基的方案進(jìn)行優(yōu)化。然后,依據(jù)最佳方案,對(duì)剛-柔性樁復(fù)合地基進(jìn)行水平荷載作用下的受力分析,進(jìn)而從受力角度對(duì)最佳方案作進(jìn)一步的優(yōu)化。具體內(nèi)容包括以下幾方面:(1)依據(jù)復(fù)合地基的發(fā)展背景,對(duì)剛-柔性樁復(fù)合地基的組成、工作機(jī)理以及破壞形式進(jìn)行論述,探討了淺基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和復(fù)合地基的異同,并與剛性長(zhǎng)短樁復(fù)合樁基進(jìn)行對(duì)比,闡明了剛-柔性樁復(fù)合地基的使用范圍和使用條件。(2)對(duì)剛-柔性樁復(fù)合地基的沉降設(shè)計(jì)和承載力設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,總結(jié)了按沉降控制設(shè)計(jì)理論的基本原理和步驟,以及單樁和群樁水平承載力的計(jì)算方法。(3)介紹了ABAQUS有限元分析軟件,對(duì)運(yùn)用時(shí)所遇到的問題進(jìn)行總結(jié),并詳細(xì)描述了剛-柔性樁復(fù)合地基樁土模型建立的過程。(4)對(duì)豎向均布荷載作用下的不同布樁方案進(jìn)行模擬。在總樁數(shù)不變而剛性樁所占比例不斷變化的情況下,依據(jù)ABAQUS分析結(jié)果,對(duì)剛-柔性樁復(fù)合地基的沉降變形進(jìn)行討論,得出了承臺(tái)沉降量隨剛性樁比例變化的一般規(guī)律。(5)論述了按沉降控制設(shè)計(jì)理論在深厚軟土地基設(shè)計(jì)中的合理性,并依據(jù)其對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化。然后,依據(jù)最佳方案,著重探討了其在水平荷載作用下受褥墊層、剛性樁、柔性樁模量變化影響的受力性狀。(6)依據(jù)最優(yōu)方案,并結(jié)合剛-柔性樁復(fù)合地基沉降性狀和受力性狀的一般規(guī)律,提出一些有價(jià)值的建議給實(shí)際工程。
【關(guān)鍵詞】:剛-柔性樁復(fù)合地基 沉降控制設(shè)計(jì) 水平承載力 方案優(yōu)化 荷載分擔(dān)比
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TU470
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-17
- 1.1 復(fù)合地基概述9-10
- 1.2 課題研究的現(xiàn)狀10-15
- 1.2.1 剛-柔性樁復(fù)合地基概述10-11
- 1.2.2 剛-柔性樁復(fù)合地基工作機(jī)理11-14
- 1.2.3 剛-柔性樁復(fù)合地基的研究現(xiàn)狀14-15
- 1.3 本文研究的內(nèi)容及意義15-17
- 第二章 剛-柔性樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)分析17-29
- 2.1 沉降設(shè)計(jì)分析17-23
- 2.1.1 剛-柔性樁復(fù)合地基的沉降計(jì)算17-19
- 2.1.2 剛-柔性樁復(fù)合地基沉降控制設(shè)計(jì)理論19-21
- 2.1.3 剛-柔性樁復(fù)合地基沉降控制設(shè)計(jì)的步驟21-23
- 2.2 承載力設(shè)計(jì)分析23-27
- 2.2.1 水平荷載下的單樁受力分析23-26
- 2.2.2 水平荷載群樁計(jì)算方法26-27
- 2.3 荷載分擔(dān)比27-29
- 第三章 有限單元法及其模型的建立29-37
- 3.1 有限單元法的基本概念29
- 3.2 有限元法求解步驟29-30
- 3.3 有限元分析需注意的的問題30-31
- 3.3.1 網(wǎng)格的劃分30
- 3.3.2 初始地應(yīng)力的平衡30-31
- 3.4 模型的建立31-37
- 第四章 沉降控制下的方案優(yōu)化37-47
- 4.1 豎向均布荷載下的沉降分析37-43
- 4.1.1 ABAQUS后處理37
- 4.1.2 同一荷載水平下六種方案沉降分析37-41
- 4.1.3 剛性樁所占比例與承臺(tái)差異沉降的關(guān)系41-42
- 4.1.4 剛性樁所占比例與承臺(tái)平均沉降的關(guān)系42-43
- 4.2 沉降控制下的最佳方案的確定43-47
- 第五章 水平荷載作用下的受力性狀分析47-73
- 5.1 墊層模量對(duì)剛-柔性樁復(fù)合地基受力性狀的影響47-59
- 5.1.1 墊層模量變化對(duì)承臺(tái)沉降的影響48-49
- 5.1.2 墊層模量變化對(duì)樁身水平位移的影響49-51
- 5.1.3 墊層模量變化對(duì)樁身軸力的影響51-54
- 5.1.4 墊層模量變化對(duì)樁身彎矩的影響54-59
- 5.2 剛性樁模量的變化對(duì)剛-柔性樁復(fù)合地基性狀的影響59-65
- 5.2.1 剛性樁模量的變化對(duì)承臺(tái)沉降的影響59
- 5.2.2 剛性樁模量的變化對(duì)樁身水平位移的影響59-62
- 5.2.3 剛性樁模量的變化對(duì)柔性樁樁身軸力的影響62-63
- 5.2.4 剛性樁模量的變化對(duì)柔性樁樁身彎矩的影響63-65
- 5.3 柔性樁模量的變化對(duì)剛-柔性樁復(fù)合地基性狀的影響65-70
- 5.3.1 柔性樁模量的變化對(duì)承臺(tái)沉降的影響65
- 5.3.2 柔性樁模量的變化對(duì)樁身水平位移的影響65-68
- 5.3.3 柔性樁模量的變化對(duì)剛性樁樁身軸力的影響68-69
- 5.3.4 柔性樁模量的變化對(duì)剛性樁樁身彎矩的影響69-70
- 5.4 本章小結(jié)70-73
- 第六章 結(jié)論與展望73-77
- 6.1 結(jié)論73-75
- 6.2 展望75-77
- 參考文獻(xiàn)77-81
- 致謝81-82
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄82
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本文編號(hào):332433
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