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考虑桩-土相互作用的悬臂式排桩内力计算方法研究
  • ISSN号:1674-2974
  • 期刊名称:《湖南大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TU473.1[建筑科学—结构工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]湖南大学 岩土工程研究所,湖南 长沙,410082
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50578083)
中文摘要:

在分析常用计算方法优缺点的基础上,通过引入非线性的桩土相互作用模型,提出了一种可考虑桩土相互作用的悬臂式排桩内力计算方法。首先,采用杆单元对桩体结构进行离散化,计算单元刚度矩阵并合成为总体刚度矩阵;其次,假定基坑内、外侧土压力与桩身位移之间的非线性函数关系,建立非线性的节点荷载函数列阵;再次,根据总体刚度矩阵和节点荷载函数列阵形成总体刚度方程(组),采用 Newton-Raphson 法求解以得到节点位移列阵;最后,通过单元刚度方程和节点位移列阵反求桩身内力和桩侧土压力。算例分析表明,本文方法计算简单方便,能充分反映桩侧土压力非线性变化的特点,较好地揭示了桩土相互作用机理,适用于悬臂式排桩内力计算。

英文摘要:

By analyzing the advantages and disadvantages of commonly used calculation methods and introducing a nonlinear pile-soil interaction model,a method for calculating the internal forces of cantilever piles was proposed, which can consider the pile-soil interaction.Firstly,finite bar elements were used to discretize the pile structures,and then,elemental stiffness matrixes were calculated and incorporated into global stiffness matrix.Secondly,the nonlin-ear function relationship between earth pressure and pile displacement in or out of the foundation pit was assumed,and then the nonlinear function array of j oint loads was established.Thirdly,the overall stiffness equation was formed ac-cording to the global stiffness matrix and nodal load function array,and was solved to obtain the nodal displacement array by using the Newton-Raphson method.Finally,the internal forces of pile and lateral earth pressure were calcu-lated with the elemental stiffness equations and nodal displacement array.The example analysis shows that the pro-posed method is simple and convenient,fully reflecting the characteristics of nonlinear variation of earth pressure act-ing on piles,and revealing the mechanism of pile-soil interaction well.Therefore,it is suitable for the internal force calculation of cantilever piles.

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期刊信息
  • 《湖南大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:湖南大学
  • 主编:易伟建
  • 地址:湖南长沙岳麓区麓山南路
  • 邮编:410082
  • 邮箱:qks@hun.edu.cn
  • 电话:0731-88822870
  • 国际标准刊号:ISSN:1674-2974
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1061/N
  • 邮发代号:42-44
  • 获奖情况:
  • 第二届国家期刊奖百种重点科技期刊,中国期刊方阵“双百”期刊1997年第二届全国科技期...,2000年湖南省首届“十佳科技期刊”,2002年第二届国家期刊奖“重点期刊奖”
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:14344