长短桩-筏板基础在竖向荷载作用下的受力特性

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桩筏基础一种应用广泛的基础形式,国内外学者对其有大量的分析研究工作。在桩筏基础设计中,经常会出现多于一层的持力层情况,若全部使用深层持力层,则增加施工难度和工程造价;若全部使用浅层持力层,则基础沉降不能满足设计要求。在此基础上,有学者提出了长短桩-筏板基础这一种新的基础类型,目前这种基础在实际工程中已有少量应用,但理论研究还很缺乏,所以需要在大量工程应用之前做系统的理论分析。本文在桩筏基础的研究基础上,结合国内在该领域已取得的部分研究成果,采用大型有限元分析软件ABAQUS对竖向受荷长短桩-筏板基础性状展开深入的研究,主要做了如下工作:1.课题的提出,并回顾了单桩、群桩和长短桩基础的应用与发展。2.总结竖向受荷桩(单桩和群桩)的工作性状和计算方法,并介绍了筏板理论和桩-土共同作用分析方法。3.介绍有限元法的基本原理,比较软件中常用的两种土体弹塑性本构模型(M-C模型和D-P模型),并分析了桩土接触问题在ABAQUS如何实现。4.建立一个长短桩-筏板基础的三维模型,通过分别改变其长桩长度、短桩长度、浅层持力层弹模、深层持力层弹模、桩间距、筏板厚度等参数,分析这些参数的变动引起桩顶竖向平均位移和最大位移、桩身轴力、桩土荷载分担比的影响程度。5.用ABAQUS分析了一个工程实例,并与实测值作对比;然后通过量纲分析法分析了影响长短桩-筏板基础工作性状的主要因素;总结了该基础的设计步骤。
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