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《西安建筑科技大学》 2005年
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复合地基静动力特性研究

刘丽萍  
【摘要】:采用复合地基加固技术处理软弱地基可以提高软弱地基承载力,减小沉降量,具有良好的经济效益和社会效益。对于建于深厚软土地基上的建筑物,相比承载力而言沉降控制更为工程人员所关注。众所周知,深厚软土地区建筑工程事故不少是由于沉降过大,特别是不均匀沉降过大引起的。现有地基沉降计算方法,一般不考虑基础刚度,但实际上基础自身刚度对地基的沉降有很大影响,不容忽视。另外,随着复合地基在抗震地区以及在动力设备地基处理中的广泛应用,开展基础与复合地基的动力相互作用的研究也显得尤为迫切。本文针对复合地基的研究现状,进行了以下研究工作: 1.较为系统地阐述复合地基的概念、分类及研究现状;对现有的复合地基沉降计算方法进行了总结,对其优点及不足进行分析;总结了地基基础静、动力相互作用研究现状;系统的阐述半解析数值方法的特点、分类、理论基础及工程应用和发展概况。 2.首次提出复合地基横观各向同性本构模型。根据土体中桩体的置入使得土体的变形特征发生改变,其竖向抗变形能力明显提高的特点,假设桩体为弥散在土体当中的竖向纤维,将复合土看成是由一种局部横观各向同性材料,推导了横观各向同性材料的材料常数表达式,并研究了增强体和基体的弹性常数的确定问题。只要合理确定材料参数,采用横观各向同性模型来模拟复合地基变形更符合实际。 3.利用半解析方法的模拟无限域及快速收敛的优点,建立复合地基半解析的沉降计算和基础-复合地基静动力半解析分析方法。土体采用层单元,层单元沿水平两个方向解析,垂直方向上用多项式插值,基础采用板单元。为模拟土体无限域影响,在复合体加固范围内及其下卧层外接无限延伸水平层单元,并分区构造位移函数,以模拟荷载作用下地基沉降具有沿水平方向衰减的特性。 4.较全面研究了复合地基设计参数对地基变形特征的影响。通过改变复合地基置换率、加固深度和桩土模量比,研究复合地基的加固效果。计算结果表明,桩土模量比较大时(E_p/E_0500),可忽略加固区压缩变形量;通过桩土模量比、置换率和加固深度变化的对比来看,为减小复合地基沉降,增加加固深度往往效果更明显,因此,在以控制
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU435

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