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变刚度刚性桩复合地基在地震作用下的性状分析_图文

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太原理工大学硕士研究生学位论文 目录 摘要……….……….…………………………………………I ABSTRACT……..…………..……………………..……….…..III 目录.……………………..…..….………………………….VII 第一章绪论.....……...………………………….………….….1 1.1课题的研究背景..…….…………………….………………1 1.2课题的研究现状…………………………………………….2 1.2.1刚性桩复合地基概述…………………………………….2 1.2.2变刚度刚性桩复合地基的研究现状………………………….3 1.2.3变刚度刚性桩复合地基的设计方案………………………….6 1.3刚性桩复合地基变刚度调*的原理………………….…………..8 1.3.1刚性桩复合地基变刚度调*的原理………………………….8 1.3.2刚性桩复合地基变刚度调*设计方法………………………..9 1.4刚性桩复合地基动力学问题及特点….………….………………10 1.5本文的研究意义与内容………….…………………………..11 第二章桩一土一结构动力相互作用的分析…….…………………………13 2.1土体一上部结构动力相互作用的概念…………………………….13 2.2桩一土一结构动力相互作用的分析模型与分析方法…………………..13 2.2.1桩一土动力相互作用的分析模型……………………………13 2.2.2地基一基础一结构动力相互作用的分析方法……………………16 2.3本章小结………….………………………….…....……19 第三章整体有限元模型的建立………………………………………2l 3.1非线性动力方程及其求解方法…………….…………………..21 3.2单元的选取…………………………………………。……22 VII 万方数据 太原理工大学硕士研究生学位论文 3.2.1上部结构梁、柱和刚性桩单元…………………………..…22 3.2.2筏板基础、褥垫层和地基土体单元………………………….22 3.3材料本构模型.……………………………………………..23 3.3.1上部结构、刚性桩和筏板本构……………………………..23 3.3.2地基土和褥垫层本构…………………………………….23 3.4模型中单元连接和接触面的处理…………………….………….25 3.4.1框架柱与筏板基础的连接…………………………………25 3.4.2筏板、褥垫层、桩体、地基土体之间的接触…………………..25 3.5土体范围的截取和边界条件……………………….….……….28 3.6网格的划分…………….…………………….……………29 3.6.1网格划分技术……………………………………….…29 3.6.2网格划分算法……………………………….…………30 3.7阻尼的计算………………………………………………..31 3.8初始地应力的*衡………….………………….……………32 3.9本章小结……..………….……….………………………33 第四章变刚度刚性桩复合地基抗震性能的研究………………..…………35 4.1计算模型和参数的确定………………………….……………35 4.1.1计算模型的建立………………….…………………….35 4.1.2基本假定.…………………………………………….37 4.2地震波的选取…………………………………..………….37 4.3体系动力特性分析………………………………..…………39 4.4刚性桩桩体的动力分析……………………………………….41 4.4.1等长桩均匀布置复合地基抗震性能的分析…………………….41 4.4.2桩长14m和8m组合布设的刚性桩复合地基抗震性能的分析……….44 4.4.3桩长16m、11.5m和8m组合布设的刚性桩复合地基抗震性能的分析…46 4.4.4桩长12m和7.5m的组合布设的刚性桩复合地基抗震性能的分析……49 4.4.5等长不等距布置刚性桩复合地基抗震性能的分析……………….5l 4.4.6各种布桩方案下桩体最大位移和内力对比…………………….53 4.5筏板基础的动力分析………..…………….…………………54 万方数据 VII工 太原理工大学硕士研究生学位论文 4.5.1筏板基础弯矩分析……..…………....……….……….54 4.5.2筏板基础剪力分析…….………….…..……….………57 4.5.3筏板基础沉降分析.……………….…..……...……….59 4.6上部结构的动力分析……………….………….……………65 4.6.1上部结构位移响应分析………………………………….65 4.6.2上部结构层倾覆弯矩和层剪力响应分析…………….……….70 4.7本章小结……....…….………………………………….7l 第五章结论与展望…...………………………………………….73 5.1结论…………………......…………………………….73 5.2展望………..……………………...…………………..74 参考文献……………………………………………………….77 致谢………………………......…..…....…………………..81 攻读学位期间发表的学术论文……………………………………….83 IX 万方数据 太原理工大学硕士研究生学位论文 万方数据 X 太原理工大学硕士研究生学位论文 弟一早珀丫匕 第一章绪论 1.1课题的研究背景 在日益发展的现代社会,工程建设技术也日新月异,建筑地基处理水*也不断的创 新。随着*些年来科学技术的发展与工程实践的结合,对于不同土质的建筑地基,特别 是存在大量软弱土体的地基,产生了不同类型的地基处理方法,尤其以水泥粉煤灰碎石 桩桩(即CFG桩)为代表的刚性桩复合地基,由于其具有大幅度提高地基的承载力、 工程



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