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《北京交通大学》 2008年
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考虑接触效应的高层建筑桩—土相互作用分析

徐章洁  
【摘要】: 随着我国城市化进程的加快,高层建筑发展迅猛。而桩基础往往又是高层建筑地基处理的首选方式,因而桩-土相互作用的研究也越来越受到人们的重视。在桩-土相互作用的研究中,仍有不少问题亟待解决,特别是桩-土界面处滑移、开裂等性状模拟,已成为相互作用研究的热点和难点之一。本文在总结前人研究结果的基础上,对利用无厚度接触单元时桩-土相互作用的有限元计算方法做了一些研究,其中包括接触单元本构模型的选择,接触单元参数的选择及其对桩-土相互作用的影响等。主要完成的工作包括以下几个方面: 1、总结接触问题的研究现状,介绍了几种常用的接触单元和接触单元本构模型,对有限元中接触单元的力学机理和计算方法进行了总结。 2、建立纯摩擦桩有限元计算模型,并将有限元计算的结果与实测结果进行对比分析,验证了无厚度接触单元对发生在桩、土界面上的破坏情况能做出较好的定性模拟,证明了用无厚度接触单元模拟桩、土间滑移、破坏是可行的。 3、利用大型有限元分析软件ANSYS建立了桩-土相互作用的计算模型,利用该模型对接触单元的参数进行研究,得出参数取值的一般规律及其对桩土间的荷载传递,单桩沉降和承载力的影响。同时也讨论了桩、土性质对单桩沉降和承载力的影响。 4、研究初始地应力场的实现及其对桩、土相互作用的影响。本文对考虑初始应力场及不考虑初始应力场的桩侧摩阻力分布,桩、土荷载传递、单桩沉降和承载力等做了对比分析,给出了初始地应力场对桩、土间相互作用计算的影响是不可忽略的这一结论。同时,将考虑桩、土间滑移接触效应时的计算结果与不考虑桩、土间滑移的计算结果进行了对比分析。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU473.1

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