水平受荷單樁分析方法研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展、科學技術(shù)水平的提高,土木工程領域也取得了長足發(fā)展,高層、超高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)、大跨度的橋梁以及城市立交橋的建設也越來越多。樁基礎以其承載力大、變形小、穩(wěn)定性好等特點,在上述結(jié)構(gòu)中廣泛應用。樁在承受較大豎向荷載作用的同時,風、波浪、地震、船舶撞擊、車輛制動力等側(cè)向荷載的作用也突顯出來,因此樁基礎在計算和設計時不得不考慮水平荷載對其承載能力的影響。此前許多學者對水平受荷樁進行了研究,給出了一些理論分析方法,如極限地基

2、反力法、彈性地基反力法、復合地基反力法、彈性理論法、雙參數(shù)地基彈性法、NL法以及數(shù)值分析方法等,但由于問題的復雜性,這些方法都存在應用的局限性。
　　本文首先總結(jié)了上述各種方法的優(yōu)缺點,針對常用的四種方法編寫了MATLAB程序,通過一個典型的試驗實例比較了四種方法的計算結(jié)果與實測值的差異,并進一步分析了它們在編程計算中遇到的困難和計算方法本身的缺陷。然后,在Vlasov雙參數(shù)地基模型的基礎上,得到雙參數(shù)地基的水平承載樁的撓曲微分方

3、程。用地基壓縮系數(shù)為k的壓縮彈簧和地基剪切系數(shù)為G的剪切彈簧來模擬土體對樁的反力作用,建立了雙參數(shù)地基彈性模型,并確定了k和G的取值。為了考慮土體的塑性變形,將滑塊單元串聯(lián)到壓縮彈簧上,來模擬土的彈塑性性質(zhì),建立了雙參數(shù)地基彈塑性模型的樁土相互作用體系,并對土的水平極限抗力的表達式進行了研究。采用有限差分法進行求解,并編寫了相應的MATLAB程序,方便了計算。對于多層地基,考慮了交界面處的連續(xù)性,編寫MATLAB程序,驗證了本文計算方法