樁基沉降計算的理論研究及ANSYS數(shù)值仿真分析.pdf

1、目前工程界樁基沉降計算的基本方法為“地基規(guī)范”及“樁基規(guī)范”，而規(guī)范的計算方法理論基礎(chǔ)是淺層基礎(chǔ)沉降理論，可以說，淺層基礎(chǔ)沉降計算的缺點同樣帶給了樁基沉降計算，從一些文獻及本文的分析可以發(fā)現(xiàn)，目前樁基沉降計算主要存在如下缺限：1)淺層基礎(chǔ)沉降計算的基本理論是各向同性均質(zhì)彈性理論，該理論忽略了基礎(chǔ)的剛度影響；2)地基深度確定的不合理；3)分層土壓縮模量E_s的取值問題；4)現(xiàn)有文獻對Geddes解的應(yīng)用并不合理，無法解決樁側(cè)摩擦阻力呈非線

2、性分布的情況單樁沉降問題。本文主要針對上述問題，運用彈性理論并結(jié)合傳統(tǒng)分層總和法對樁基沉降計算進行分析探討，借助重要數(shù)學(xué)軟件Matlab及有限元計算軟件ANSYS對樁基沉降問題進行數(shù)值分析和數(shù)值模擬分析，得到較多有益于工程實際的結(jié)論。 主要工作及結(jié)論如下：1)分析了現(xiàn)行國家規(guī)范法計算地基沉降與彈性理論解在理論上的差異以及與工程實測沉降產(chǎn)生偏差的根本原因，闡明了基礎(chǔ)寬度、基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)剛度、土的泊松比等因素對地基沉降的影響，并證實了基于M

3、indlin積分解的徐志英解比基于Boussinesq解的積分解合理得多。編制了新的地基變形深度計算程序。2)當基礎(chǔ)尺寸較小、基礎(chǔ)剛度較大時，柔性基礎(chǔ)與剛性基礎(chǔ)的沉降差異較大。3)通過線積分完整地推導(dǎo)出了樁側(cè)摩阻均勻分布、樁側(cè)摩阻隨深度呈線性增加分布以及樁側(cè)摩阻隨深度呈任意形狀分布的純摩擦單樁豎向應(yīng)力及豎向位移的計算公式。4)在分層總和法基礎(chǔ)上提出了一種新的群樁沉降計算模式，并從多方面予以論證，且編制了群樁計算程序。 5)借助通用有限元