考虑桩土共同工作的桩基承台梁内力分析

考虑桩土共同工作的桩基承台梁内力分析

邵同高[1]2002年在《桩—土—承台共同工作及随机概率分析》文中提出条形桩基连续承台梁在我国现代建筑工程中应用极为广泛,其受力影响因素极为复杂,现行设计大多采用倒置的连续梁模式进行简化计算,其无法考虑基桩的差异性以及地基土体对承台梁的影响,计算结果难以令人满意。本文结合湖南省自然科学基金项目“桩基承台梁优化设计理论与方法研究”,针对非文克尔地基(半空间、线性变形层或单向压缩层地基模型等)上的桩基承台梁,提出一种利用地基柔度矩阵来进行迭代的有限单元法,可充分考虑梁下土体的连续性,并对基础与土体脱开、承台梁截面变化、梁体边界条件复杂、上部荷载类型变化以及梁下基桩承载力差异等情况进行分析计算。并通过蒙特卡洛(Monte Carlo)法对基桩承载力、土体基床系数的随机性进行统计分析,获得了承台梁弯矩、剪力、沉降以及基底反力的最大(小)值,从而实现了桩基承台梁内力计算的随机概率分析。并开发出相应的计算程序。最后,本文结合工程实例及模型试验结果,对几种地基土模型进行了比较计算,并对不同基桩刚度分布、不同变异系数,以及不同相关性等进行了大量的统计分析,对影响承台梁内力的各种影响因素及其规律进行了探讨,得出了一些可用于指导工程实践的重要结论。

段少华[2]2003年在《考虑桩土共同工作的桩基承台梁内力分析》文中认为条形桩基承台梁在我国现代建筑工程中应用极为普遍,其设计计算大多采用倒置的连续梁模式进行简化计算。但实际上,桩基承台梁的受力情况极为复杂,受多种因素的影响。倒梁法无法考虑承台梁下土体对荷载的分担作用,同时也无法考虑基桩承载力变化对承台梁内力的影响,计算结果难以令人满意。本文结合湖南省自然科学基金项目“桩基承台梁优化设计理论与方法研究”,考虑梁下土体和基桩对承台梁的共同作用,提出了能对梁下地基反力进行自动调整的一种新型方法,其克服了文克尔地基模型所存在的缺陷,该法在调整过程中,充分考虑了梁下各土体弹簧之间的相对刚度,相对位置,更接近承台梁的实际工作情况,有利于获得承台梁内力的正确解答。此外,本文对影响基桩承载力差异性的主要因素进行了深入分析,提出了基桩承载力随机生成的计算机方法,并采用遗传算法对承台梁内力进行随机优化分析,可方便地考虑基桩承载力随机性对承台梁内力的影响,并开发出能考虑桩—土—承台共同工作及地基土非线性特性的桩基承台梁内力优化分析程序。 最后结合工程实例,进行了比较计算,并对不同基桩刚度分布、不同变异系数、以及不同相关性进行了随机优化分析,对影响桩基承台梁内力的各种影响因素及其规律进行了探讨,得出了一些重要结论。

赵明华, 段少华[3]2001年在《考虑桩土共同工作的桩基承台梁内力分析》文中研究说明针对梁下土体和基桩刚度对承台梁内力的影响进行研究 .采用分层荷载传递法进行基桩刚度计算 .建立起考虑桩土共同工作的承台梁内力计算理论 ,就理论与实际的差异 ,提出用水平割线法对基底反力进行调整 .并以纽玛克数值计算法为计算基础开发出相应的计算软件

高洪波[4]2002年在《考虑桩土共同作用的桩基承台理论研究》文中研究说明结合湖南省自然科学基金项目《桩基承台梁优化设计理论与方法研究》,本文完成了其子课题--考虑桩土共同作用的桩基承台理论研究工作。桩基承台的受力不仅与上部结构荷载、材料强度、结构形式、基桩的刚度等因素有关,而且受千变万化的地基土质的制约,形成了一个非常复杂的体系。到目前为止其受力机理和变形特征仍然没有完全搞清楚,从结构的安全角度以及建造的经济性来看,目前的设计方法还存在一定缺陷,有待进一步探讨。因此,本文进行考虑桩土共同作用的桩基承台理论研究。本文以空间桁架传力机理为基础,结合试验资料分析,推导了钢筋混凝土等边叁桩承台受冲切承载力计算公式;根据塑性铰线理论,导得了与试验结果吻合良好的四桩承台受弯承载力的上限解;利用承台底土反力分布,根据塑性极限分析方法,导得了桩基承台受冲切承载力的上限解,在此基础上,通过简化假定,得到与规范公式相类似的承台受冲切承载力实用公式,该公式能方便考虑台底土反力作用,与试验结果的吻合程度比规范公式好;简要讨论了桩基条形承台梁与单排桩的协同工作分析;在一些合理假定的基础上,将承台与群桩分开考虑,分别得到其刚度矩阵后进行耦合,通过数值方法求解承台内力,算例表明,该方法结果准确,使用方便,为该类结构的进一步分析研究及工程设计提供了强有力的工具。

赵明华, 刘建华, 段少华[5]2006年在《考虑基桩差异性及桩土共同工作的桩基承台梁内力分析》文中研究表明传统承台梁计算方法采用倒置的连续梁进行简化计算,未能考虑基桩承载力差异对承台梁内力的影响及梁下土体对荷载的分担作用,同时也难以模拟梁下土体的连续性及应力-应变的扩散。引入荷载传递法计算基桩刚度,提出一种对基底反力能进行自动调整的梁底反力计算方法,并结合Newmark计算原理,给出了能考虑基桩承载力差异、梁身截面变化及梁下地基土体塑性变形的承台梁内力分析方法。最后,结合某工程实例,对各种计算方法进行了分析比较,结果表明本文方法更符合桩基承台梁的实际受力状况。

邵同高, 赵明华, 徐文栋[6]2000年在《考虑基桩承载力差异随机性的承台梁内力分析》文中指出提出一种考虑桩土共同工作的承台梁内力分析方法及确定基桩承载力的可靠性数理统计方法 ,结合随机分析理论 ,提出了考虑基桩承载力随机性的承台梁内力包络图的确定方法 ,并开发出相应的计算分析软件

张玲, 赵明华, 赵衡[7]2012年在《桩基承台梁受力分析的幂级数解答》文中提出将桩基承台梁视为置于弹性地基上的有限长梁,将竖向桩体及承台梁下桩间土体视为刚度不同的弹簧系列,基于Winkler弹性地基梁理论,推导出考虑桩土共同工作的承台梁竖向位移控制微分方程,并给出其幂级数半解析解,进而导得了在集中荷载、外加弯矩及分布荷载共同作用下桩基承台梁的竖向位移、转角、弯矩及剪力的计算公式。最后通过与链杆法、Newmark法的比较,验证了本文幂级数解答的正确性。在此基础上,探讨分析了基桩差异性、承台梁下土体作用、桩径及荷载形式等因素对桩基承台梁受力变形的影响。研究表明:当考虑上述因素影响时,桩基承台梁的竖向变形、弯矩及桩顶反力均发生不同程度的变化,因此,在实际的设计计算中应予以考虑。

赵明华, 邵同高, 何俊翘[8]2002年在《考虑土体连续性的桩基承台梁内力分析》文中研究表明针对非文克尔地基上的桩基承台梁,从桩土作者共同工作出发,考虑土体连续性和应力变形的扩散性,提出一种利用变基床系数和地基柔度矩阵进行迭代,计算桩基承台梁内力的有限单元法,可用于分析变截面承台梁、复杂边界条件、各种荷载组合,以及梁体与土脱开、基桩差异等特殊情况下墙下条形桩基承台梁的内力.图5,参9.

刘建华, 赵明华, 段少华[9]2005年在《条形桩基承台梁随机优化分析》文中研究说明在考虑基桩承载力差异性和桩土共同工作等因素的基础上引入随机优化分析理论,提出了基桩承载力随机生成的计算机方法,并采用遗传算法对承台梁内力进行随机分析.结合工程实例,进行了比较计算.计算结果表明,基桩刚度变异系数、梁下土体分段数对承台梁节点的弯矩影响不大,最大负弯矩值相差不到1%,且在对称荷载下,基桩刚度一致的承台梁弯矩最为均匀.

熊辉, 黄瑞强[10]2002年在《桩基承台梁结构分析的新方法》文中研究指明以分层地基模型并采用有限元 有限压缩层的计算方法为基础建立起桩土支承体系刚度矩阵 ,从而导出桩 土 承台梁的共同作用方程。通过笔者编制的计算程序分析了考虑桩土共同作用后的承台沉降及桩顶荷载 ,计算结果同弹性理论方法比较一致 ,并得出了一些有益的结论

参考文献:

[1]. 桩—土—承台共同工作及随机概率分析[D]. 邵同高. 湖南大学. 2002

[2]. 考虑桩土共同工作的桩基承台梁内力分析[D]. 段少华. 湖南大学. 2003

[3]. 考虑桩土共同工作的桩基承台梁内力分析[J]. 赵明华, 段少华. 湖南大学学报(自然科学版). 2001

[4]. 考虑桩土共同作用的桩基承台理论研究[D]. 高洪波. 湖南大学. 2002

[5]. 考虑基桩差异性及桩土共同工作的桩基承台梁内力分析[J]. 赵明华, 刘建华, 段少华. 岩土力学. 2006

[6]. 考虑基桩承载力差异随机性的承台梁内力分析[J]. 邵同高, 赵明华, 徐文栋. 湖南大学学报(自然科学版). 2000

[7]. 桩基承台梁受力分析的幂级数解答[J]. 张玲, 赵明华, 赵衡. 岩土力学. 2012

[8]. 考虑土体连续性的桩基承台梁内力分析[J]. 赵明华, 邵同高, 何俊翘. 湘潭矿业学院学报. 2002

[9]. 条形桩基承台梁随机优化分析[J]. 刘建华, 赵明华, 段少华. 湖南大学学报(自然科学版). 2005

[10]. 桩基承台梁结构分析的新方法[J]. 熊辉, 黄瑞强. 岩土工程技术. 2002

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