工學(xué)碩士論文開(kāi)題報(bào)告論文題目：復(fù)合樁基非線(xiàn)性分析研究生：潘東旭指導(dǎo)教師：吳文經(jīng)副教授專(zhuān)

業(yè)：巖土工程北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院2007年1月內(nèi)容提要選題背景與意義國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展目前研究中存在的問(wèn)題研究方法研究方案研究中的難點(diǎn)及相應(yīng)對(duì)策預(yù)期研究成果時(shí)間安排一、選題背景與意義

Qω——所需要的總承載能力，由設(shè)定的工作條件決定；Sω——Qω下的沉降量；

f——地基承載力設(shè)計(jì)值；A——基底面積；[S]——容許沉降。式1式2傳統(tǒng)樁基設(shè)計(jì)方法基樁工作于線(xiàn)性段；不考慮承臺(tái)底天然地基的承載力；樁—土、樁—樁、承臺(tái)—土共同作用復(fù)雜；復(fù)合樁基設(shè)計(jì)方法基樁工作于非線(xiàn)性段基樁處于或接近極限荷載考慮承臺(tái)底天然地基的承載力節(jié)約投資可以采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)考慮結(jié)構(gòu)荷載、地層分布和相互作用效應(yīng)，通過(guò)調(diào)整樁徑、樁長(zhǎng)、樁距等改變樁土剛度分布，以使建筑物沉降趨于均勻的設(shè)計(jì)方法稱(chēng)為

變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)。減沉復(fù)合疏樁基礎(chǔ)軟土地基天然地基承載力基本滿(mǎn)足要求的情況下，為減小沉降采用疏布摩擦型樁的復(fù)合樁基。二、國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展1

常規(guī)樁基研究方法彈性理論法有限元及邊界元法剪切位移法荷載傳遞法2復(fù)合樁基研究的進(jìn)展“減少沉降樁基礎(chǔ)”、“蠕變樁”、“控沉樁”：側(cè)重于滿(mǎn)足沉降量的要求，同時(shí)驗(yàn)算承載力要求“復(fù)合樁基”、“疏樁基礎(chǔ)”、“協(xié)力樁”：側(cè)重于解決承載力問(wèn)題，同時(shí)驗(yàn)算變形要求三、目前研究中存在的問(wèn)題各種計(jì)算分析和設(shè)計(jì)方法，大多以常規(guī)樁基設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)，不能反映復(fù)合樁基的特性有限單元法、邊界元法計(jì)算過(guò)程復(fù)雜實(shí)驗(yàn)多集中在模型階段四、研

究

方

法1

樁的非線(xiàn)性工作狀態(tài)2

樁周近場(chǎng)土的非線(xiàn)性與遠(yuǎn)場(chǎng)土的線(xiàn)性工作狀態(tài)1采用崔新壯等提出的修正的摩爾—庫(kù)侖模型來(lái)體現(xiàn)地基土變形的非線(xiàn)性和土的彈塑性；2引入肖昭然的研究成果，對(duì)佐藤悟傳遞函數(shù)進(jìn)行修正，體現(xiàn)樁土相互作用的非線(xiàn)性1.修正莫爾—庫(kù)倫模型修正佐藤悟傳遞函數(shù)（廣義荷載傳遞法）

τ(z)——樁身深度z處的摩阻力；

ΔSz——樁身深度z處的相對(duì)剪切位移；

a、b——待定的函數(shù)參數(shù)；

Su——樁側(cè)摩阻力充分發(fā)揮時(shí)的臨界位移；

τu——樁側(cè)摩阻力充分發(fā)揮值；五、研

究

方

案分析手段分析工作研究?jī)?nèi)容1.分析手段

有限差分法非常適合反映土的非線(xiàn)性、彈塑性、大變形的特點(diǎn)

″Three-dimensional

analyses,

such

as

FLAare

potentially

the

most

accurate

numericmethods

available

for

piled

raft

analysis.-

Poulos.

H.

G-

Methods

of

Analysis

of

piled

Raft

Foundations2.分析工作單樁非線(xiàn)性工作性狀的有限差分?jǐn)?shù)值模擬；

樁和承臺(tái)結(jié)構(gòu)非線(xiàn)性共同工作的有限差分?jǐn)?shù)值模擬；復(fù)合樁基非線(xiàn)性工作性狀的有限差分模擬；3.研究?jī)?nèi)容

模擬3×3低承臺(tái)群樁，隨不同地基條件以及不同樁距、不同承臺(tái)厚度的條件下，受力及變形的變化關(guān)系，從有限差分?jǐn)?shù)值模擬結(jié)果觀(guān)察復(fù)合樁基在豎向荷載作用下非線(xiàn)性變形的性狀，總結(jié)復(fù)合樁基的非線(xiàn)性受力特征和變形；

根據(jù)復(fù)合樁基的受力特征和變形隨各個(gè)影響因素的變化的關(guān)系，觀(guān)察樁群和承臺(tái)影響下樁間土的附加應(yīng)力的變化規(guī)律，提出復(fù)合樁基沉降的簡(jiǎn)化計(jì)算方法，并與實(shí)際工程中測(cè)量的結(jié)果相比較，力求簡(jiǎn)單準(zhǔn)確；

根據(jù)復(fù)合樁基的受力特征和變形隨各個(gè)影響因素的變化的關(guān)系，以及復(fù)合樁基的沉降特性，找出復(fù)合樁基差異沉降的控制方法。六、研究中的難點(diǎn)及解決方法樁土非線(xiàn)性作用的相關(guān)參數(shù)的選取：關(guān)于鄧肯—張模型相關(guān)參數(shù)的選取。關(guān)于廣義荷載傳遞法中的相關(guān)參數(shù)的選取。七、預(yù)期研究成果說(shuō)明用數(shù)值方法模擬樁土非線(xiàn)性形狀的可行性提出簡(jiǎn)單合理的計(jì)算復(fù)合樁基沉降的方法提出復(fù)合樁基合理的設(shè)計(jì)方法八、時(shí)間安排2007.1-2007.2:繼續(xù)搜集與論文有關(guān)的相關(guān)資料2007.3-2007.4:單樁非線(xiàn)性分析