高层建筑与群桩基础非线性共同作用 复合桩基础理论与应用研究PDF电子书下载

第一章 引论 1

1.1 地基与桩基非线性工作性状引入的重要性 1

1.1.1 高层建筑与筏基和箱基的共同作用 1

1.1.2 高层建筑与桩筏和桩箱基础的共同作用 3

1.2 桩基非线性性状模拟的关键在于桩周近场区域土体的非线性分析 6

1.2.1 桩周土中应力的快速衰减 6

1.2.1.1 竖向应力的快速衰减 6

1.2.1.2 剪应力的快速衰减 8

1.2.2 桩土相互作用影响范围的有限性 9

1.2.3 桩周土远场线性分析与近场非线性模拟的合理组合 10

1.3 桩筏（箱）基础非线性分析的现状和半数值半解析方法的现实意义 10

1.3.1 桩筏（箱）基础非线性分析的现状简述 10

1.3.2 半解析数值方法的重要意义 10

1.4 本书的主要工作 11

第二章 桩土非线性共同作用分析中的地基模型 13

2.1 桩间土远场区域的线性模型 13

2.1.1 弹性半空间模型及其点源问题的近似积分法 13

2.1.1.1 Mindlin基本解的近似积分及其精度评价 13

2.1.1.2 非饱和土固结与蠕变过程的近似积分及其应用 24

2.1.2 层状横向各向同性弹性半空间模型及其有限层分析方法 35

2.1.2.1 物理模型和边界条件 36

2.1.2.2 层元分析 37

2.1.2.3 整体分析 43

2.2 桩周土近场区域的非线性模型——广义剪切位移法 44

2.2.1 土体剪切弹塑性应力与应变关系的分解 45

2.2.2 剪切位移法的推广 46

2.2.3 桩周土弹塑性剪切位移场的建立 47

2.3 本章小结 48

第三章 单桩非线性工作性状有限层一有限元数值模拟方法（半解析数值方法Ⅰ） 49

3.1 桩周土与桩身的有限层—有限元分割 49

3.2 桩身平衡方程 50

3.3 桩侧土剪切位移和桩端位移的计算 50

3.3.1 弹性位移计算 50

3.3.2 塑性位移计算 51

3.3.3 总位移计算 52

3.4 地基土的弹塑性刚度矩阵 53

3.5 桩土非线性共同作用方程 53

3.6 刚性桩的简化方法 53

3.7 计算与实测对比分析 54

3.7.1 计算参数的取值 54

3.7.2 计算与实测结果比较 54

3.8 本章小结 58

第四章 高层建筑群桩与土和承台结构非线性共同作用的数值分析（半解析数值方法Ⅱ） 60

4.1 广义剪切位移法对低承台桩基的适用性 60

4.2 群桩与土和承台非线性共同作用分析模式 61

4.2.1 桩土支承体系的分割方式 61

4.2.2 共同作用的基本方程 62

4.2.3 桩土非线性支承刚度矩阵的建立 62

4.2.4 承台与桩均为刚性时的简化方法 63

4.2.5 桩土共有节点上桩顶反力的分离 64

4.3 算例与实例模拟计算 65

4.3.1 单桩与承台共同作用算例分析 65

4.3.2 端承摩擦群桩与承台非线性共同作用算例分析 66

4.3.3 摩擦群桩与承台非线性共同作用实例模拟分析 69

4.4 本章小结 71

第五章 复合桩基工作性状的试验分析与简化数值模拟（半解析数值方法Ⅲ） 72

5.1 大间距群桩中单桩非线性工作性状的地位 72

5.1.1 桩土与桩桩相互影响范围有限性的意义 72

5.1.2 单桩非线性工作性状的主导地位 72

5.2 非线性共同作用分析的模式及其简化 74

5.2.1 共同作用的数值分析模式 74

5.2.1.1 共同作用的基本方程 74

5.2.1.2 土支承体系柔度矩阵的建立 75

5.2.2 非线性共同作用数值分析的简化方法 76

5.2.2.1 简化分析的基本假定 76

5.2.2.2 弹性承台时的简化分析方法 76

5.2.2.3 刚性承台时的简化分析方法 77

5.3 非线性共同作用数值模拟的结果与分析 78

5.3.1 计算模型与地基土种类 78

5.3.2 数值模拟主要成果简介 80

5.3.2.1 承台底反力分布和沉降剖面 81

5.3.2.2 桩与承台和地基土共同作用的非线性 81

5.4 工作性状数值模拟与实测的综合分析 83

5.4.1 影响桩土荷载分担的主要因素 83

5.4.2 沉降分析 86

5.4.3 复合桩基对提高地基整体承载力和减少沉降量的作用 87

5.4.4 复合桩基的工作与破坏性状分析 88

5.4.4.1 桩与承台下土体共同承载的非线性复合作用改善了群桩的性状 88

5.4.4.2 复合桩基与承台下土体承载作用发挥和沉降发生的过程 91

5.4.4.3 复合桩基的可能破坏状态 92

5.5 本章小结 94

第六章 按单桩极限承载力设计复合桩基的新方法及其工程应用 95

6.1 按单桩极限承载力设计复合桩基的适用条件和设计原则 95

6.1.1 适用条件与基本原则 95

6.1.2 设计原则 95

6.2 整体承载力安全度计算与分析 96

6.2.1 整体承载力安全度计算 96

6.2.2 整体承载力安全度分析 97

6.3 沉降量计算的原则与简化 98

6.3.1 特大桩距的小群桩 98

6.3.2 较大桩距的中、小群桩和大桩距的中大群桩 98

6.3.3 常规桩距的中、小群桩和较大桩距以下的大群桩 99

6.4 复合桩基沉降计算方法的进一步研究 100

6.4.1 最终应力法 100

6.4.1.1 等代实体深基础法 100

6.4.1.2 简化应力调整法 103

6.4.1.3 压缩区域分解法 105

6.4.1.4 应力与沉降分解法 108

6.4.2 阶段应力法 110

6.4.2.1 竖向应力的两个主要阶段及其变形特征 110

6.4.2.2 阶段应力法 111

6.4.2.3 简化阶段应力法——桩土双非线性刚度法 112

6.5 工程应用与实例分析 114

6.5.1 工程应用分析 114

6.5.1.1 复合桩基工程应用的广阔前景 114

6.5.1.2 算例分析 116

6.5.2 工程实例分析 117

6.5.2.1 工程实例分析之一 117

6.5.2.2 工程实例分析之二 121

6.5.2.3 工程实例分析之三 122

6.5.2.4 工程实例分析之四 127

6.5.2.5 工程实例分析之五 132

6.5.2.6 工程实例分析之六 133

6.6 本章小结 134

第七章 复合桩基承台下土的极限承载力提高值理论解与应用 136

7.1 桩的遮拦作用及其意义 136

7.2 承台下土体极限平衡下的滑移线场及其简化 136

7.3 承台下土体绕桩滑动阻力的计算 139

7.4 承台下土体极限承载力提高值的计算 140

7.4.1 条形承台下土体极限承载力提高值的计算与应用 140

7.4.2 圆形承台下土体极限承载力提高值的计算与应用 144

7.5 工程应用与实例分析 148

7.5.1 地基极限承载力提高值理论解的适用性 148

7.5.2 桩的极限阻滑力理论的修正问题 148

7.5.3 工程实例分析 149

7.6 本章小结 150

第八章 复合桩基支承刚度分布的人为调节及其在工程优化上的应用前景 151

8.1 桩筏（箱）基础非线性设计的两大问题与任务 151

8.1.1 桩与桩间土荷载的合理分配比例 151

8.1.2 桩顶反力与基底土反力的合理分布形式 151

8.1.3 荷载总量合理分配与平面上合理分布的综合优化 151

8.2 地基与桩基刚度分布的人为调整及其工程应用 151

8.2.1 地基土变刚度垫层的概念与应用 151

8.2.2 桩基支承刚度分布的人为调整及其工程应用 154

8.3 塑性支承桩——卸荷减沉桩的概念和工程应用前景 156

8.3.1 塑性支承桩——卸荷减沉桩的概念 156

8.3.2 塑性支承桩工程应用的基本原则 157

8.4 复合桩基支承刚度分布人工调节的工程实践与验证 158

8.4.1 工程简况 158

8.4.2 按复合桩基设计方法和塑性支承桩进行工程设计 159

8.4.3 基础结构设计要点 163

8.4.4 大型现场测试研究和结果分析 163

8.4.5 塑性支承桩设计方法的显著经济效果 172

8.5 地基与桩基和上部结构共同作用的整体优化问题及其应用前景 173

8.6 本章小结 173

第九章 结论与展望 175

9.1 结论 175

9.2 展望 177

参考文献 178

后记 186