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混合桩型复合地基的理论与实验研究
  • 项目名称:混合桩型复合地基的理论与实验研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:50478022
  • 申请代码:E080601
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2005-01-01-2007-12-31
  • 项目负责人:陈龙珠
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:上海交通大学
  • 批准年度:2004
中文摘要:

混合桩型复合地基是我国土木工程界近年来在实践中发展起来的一种新型基础形式。工程实践证明,这种新型复合地基能有效地减小基础沉降,协调地基强度与变形的关系,具有较好的技术和经济效益。由于混合桩型复合地基的构造较为复杂,目前的理论研究还明显地落后于工程实践的发展,尚未形成较完善的设计理论和计算方法。因此,要安全地推广应用和不断发展这种新型复合地基技术,有必要对其工程性状进行系统的研究。本项目研究主要基于积分方程理论提出一套完整的分析方法,并运用有限元、解析方法以及室内外实验研究等综合手段,对混合桩型复合地基的桩土荷载分担、荷载传递及沉降特性等工程性状进行系统地研究,并最终研制出工程设计分析软件包,以方便地将这种新型的基础工程技术和分析方法应用于实际工程。本项目研究成果具有较高的学术和工程应用价值。

结论摘要:

针对近期由实践发展的混合桩型复合地基,运用三维弹塑性有限元法分析了带垫层的长、短桩复合地基中桩-土共同作用的变化规律。由导出的均质、层状地基中单桩的第二类Fredholm积分方程,建立了可用于长度和直径不同的刚、柔性混合桩型复合地基的积分方程解法,其中采用Winkler分布弹簧模拟位于结构基础与桩顶间的垫层。为使这类方法可以分析大规模桩筏基础,导出了桩-桩、桩-土和土-土间相互作用影响系数,并利用叠加原理建立了桩筏基础沉降和荷载分担的影响系数法。对这些理论方法编制了相应的计算程序,并较为系统地分析了刚、柔性桩和垫层布置及其特性参数对混合桩型复合地基工作性状的影响。通过对上海某工程的现场监测分析,考察了复合桩基中深层土体的位移特性。为由减轻上部结构荷载方式减小地基沉降,试验研究了EPS-粉煤灰混凝土砖的配合比以及地下水浮力的计算问题;还利用有限元法模拟分析了垫层对上部结构的隔震效果、旁孔透射波法检测水泥搅拌桩质量的可行性以及由自平衡法试验数据解析推算桩侧土摩阻力的计算问题等。本项目研究成果丰富了桩基和复合地基的计算理论,为混合桩型复合地基的工程应用提供了计算分析和检测新方法。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 22
  • 4
  • 0
  • 0
  • 0
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