基于竖向荷载作用下群桩效应模拟研究

《基于竖向荷载作用下群桩效应模拟研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、工学硕士学位论文竖向荷载作用下群桩效应模拟研究陈鹏哈尔滨工业大学2007年7月图书分类号：TU473U.D.C.:624.13工学硕士学位论文竖向荷载作用下群桩效应模拟研究硕士研究生：陈鹏导师：王幼青教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：岩土工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2007年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TU473U.D.C.:624.13DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringSIMULATIONRESEARCHONTHEEFFEC

2、TOFPILE-GROUPFOUNDATIONVERTICALLYLOADEDCandidate：ChenPengSupervisor：Prof.WangYouqingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：GeotechnicalEngineeringAffiliation:SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：July,2007Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteof

3、Technology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要对群桩基础工作性能的研究一直是岩土工程领域的一个热点，但由于群桩基础无法进行现场载荷试验，而实验室模型试验又很难模拟群桩工作的实际状态，因此数值模拟分析方法的研究是十分必要的。本文首先回顾了以往的一些研究竖向荷载作用下群桩工作性状的方法，并对国内外的研究现状作了深入细致的研究。在此基础上，对单桩和群桩的工作性状做出了比较明确的阐述。然后介绍了ANSYS有限元程序的模拟方法，即采用三维实体建模的方法；采用ANSYS有限元程序中SOLID45单元对桩体、土体进行单元划分；在桩—土

4、界面上采用ANSYS有限元程序提供的Targe170和Conta174单元来模拟接触面的力学性能；通过使用ANSYS有限元程序中的DP模型来模拟土的非线性。最后通过模拟分析得到群桩荷载—位移曲线及相应有关数据，通过对这些数据的分析来研究群桩基础的工作性状，并对某工程实例和模型试验的结果加以分析对比，说明ANSYS有限元程序能够很好的模拟群桩的工作性状。本文研究了群桩的几何特性，主要指桩数、桩距、承台对于竖向荷载作用下群桩的受力性能的影响，从中总结出群桩的几何特性在何种状态下更有利于发挥承载能力，此外，论文还研究了群桩基础的承台效

5、应、侧阻效应、端阻效应以及群桩基础的破坏模式、破坏特征及承载能力，以达到更加安全、经济的目的。关键词群桩效应；竖向荷载；接触面；荷载—位移曲线；有限元-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractResearchontheeffectofpile-groupfoundationisafocusallalongingeotechnicalengineering.However,sincethefieldprototypetestofpile-groupfoundationisimpossible,itisofnecessit

6、ytoresearchbynumericalsimulationmethod.Performanceofpile-groupissimulatedbyANSYSFEM(FiniteElementMethod)programinthispaper.Previousmethodstostudyperformanceofpile-groupunderverticalloadsarereviewedandpresentresearchdevelopmentinandoutofChinaisdiscussedindetail.Basedo

7、ntheabovework,performancesofsinglepileandpile-groupfoundationareclearlystated.ThesimulationmethodofANSYSFEMprogramidintroduced,thatis,three-dimensionalsolidmodelingmethod.PileandsoilarediscretizedintoSOLID45elementsinANSYSFEMprogram.Onpile-soilinterface,mechanicsprop

8、ertiesofcontactsurfacearesimulatedbyTarge170andConta174ElementsprovidedbyANSYSFEMprogram.SoilnonlinearityissimulatedbyDPmodelinANSY