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第1章 概论 1

1.1复合地基研究的简要回顾 1

1.1.1地基处理技术的发展历史与复合地基理论 1

1.1.2复合地基的分类方面 3

1.1.3复合地基的承载力计算方面 8

1.2复合地基承载机理的分析 11

1.2.1散体桩复合地基的工作机理 11

1.2.2柔体桩式复合地基的承载机理 12

1.2.3刚体桩式复合地基的承载机理 14

1.3复合地基三维数值分析的思路与任务 14

第2章 复合地基承载能力的解析计算方法 16

2.1散体桩复合地基承载能力计算 17

2.1.1桩体承载力计算 17

2.1.2桩间土承载力计算 22

2.1.3散体桩复合地基承载力的计算 26

2.1.4讨论与小结 27

2.2散体桩复合地基沉降计算 28

2.2.1下卧层沉降量计算 28

2.2.2加固区沉降量计算 32

2.2.3讨论与小结 34

2.3柔体桩复合地基承载能力计算 34

2.3.1承载力计算 34

2.3.2沉降计算 37

2.4刚体桩复合地基的承载力与沉降量计算 41

2.5柔性荷载作用下各类复合地基沉降计算 42

2.5.1承载力的计算 42

2.5.2沉降量的计算 42

2.6考虑群桩效应时各类复合地基的承载力和沉降计算 45

2.7.1散体桩复合地基方面 46

2.7《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002、J 220-2002）承载力与沉降计算介绍 46

2.7.2柔体桩复合地基 47

第3章 复合地基的固结解析计算 49

3.1径向固结度计算 49

3.1.1基本假定 50

3.1.2数学方程 50

3.1.3微分方程的求解 53

3.1.4公式的讨论 56

3.1.5公式的验证 57

3.2竖向固结度计算 57

3.2.1基本假定 58

3.2.2公式推导 58

3.2.3方程求解 59

3.4柔体、刚体桩复合地基的固结计算 60

3.3复合地基整体固结度的计算 60

第4章 复合地基数值分析数学原理 62

4.1数学模型 63

4.1.1有限元法的基本原理 63

4.1.2无界元的基本原理 69

4.1.3接触单元的数学模型 72

4.2本构模型 75

4.2.1桩体与土体的本构关系 75

4.2.2桩土接触面本构关系 77

4.3非线性问题的有限元解析 77

4.3.1非线性分析的程序实现 77

4.3.2单元的破坏模式与应力修正 78

4.3.3应力迁移 80

4.3.4其他问题 81

第5章 复合地基三维数值分析程序 83

5.1程序标识符的意义和命名原则 83

5.2.1程序的运行 84

5.2程序的框架与主过程 84

5.2.2程序包括的子过程及其作用 86

5.2.3模块程序comm.for清单 91

5.2.4程序的主框图 93

5.2.5程序的主过程源代码 93

5.2.6程序中的前后处理与错误检测 101

5.3输入输出子过程 102

5.3.1输入子过程 103

5.11.3单元节点应力的求解 105

5.3.2高斯点坐标和权系数 115

5.3.3输出结果子过程 116

5.4自由度指示矩阵和主元指示矩阵的形成子过程 123

5.4.1自由度指示矩阵［NR］ 125

5.4.2主元指示矩阵［NA］ 126

5.5有限元、弹性元单元刚度矩阵的形成 130

5.5.1形函数及其导数的求解子过程 130

5.5.2雅可比矩阵和形函数对整体坐标的导数求解子过程 133

5.5.3几何矩阵［B］求解子过程 137

5.5.4物理矩阵［D］求解子过程 138

5.5.5应力矩阵［S］求解子过程 145

5.5.6单元刚度矩阵［K］e的求解子过程 146

5.5.7弹性元应力单元刚度矩阵形成 151

5.6无界元单元刚度矩阵的形成 151

5.7接触元单元刚度矩阵的形成 154

5.7.1形函数形成子过程SFR33 154

5.7.2雅可比矩阵形成子过程JCB02 155

5.7.3几何矩阵形成子过程BMATJ 157

5.7.4物理矩阵形成子过程DMATJ 159

5.7.5单元刚度矩阵形成子过程STIF2 162

5.8整体刚度矩阵的形成 164

5.9等效节点荷载向量的形成 165

5.9.1体积力等效节点荷载向量的形成（LOADG） 166

5.9.2集中力等效节点荷载向量的形成（LOADC） 169

5.9.3面力等效节点荷载向量的形成（LOADD） 170

5.9.4总等效节点荷载向量的形成（LOADS） 178

5.9.5半载等效节点荷载向量的形成（LOAD1） 179

5.9.6全载等效节点荷载向量的形成（LOAD2） 179

5.10整体方程的求解 180

5.11单元应力的求解 183

5.11.1单元高斯点应力的求解 184

5.11.2计算单元高斯点应力需要的几个辅助子过程 189

5.12单元应力迁移过程的求解 198

5.12.1应力迁移总计算子过程STRMS 199

5.12.2有限单元应力迁移计算子过程STRMF 200

5.12.3接触元应力迁移计算子过程STRMJ 204

5.12.4应力迁移计算辅助子过程 207

5.13程序的验证 208

第6章 各类复合地基承载能力的计算与承载特性分析 213

6.1复合地基承载能力的数值计算 213

6.1.1复合地基承载力的计算 213

6.1.2复合地基的沉降计算 216

6.2各类复合地基承载特性计算成果分析 218

6.2.1碎石桩复合地基承载特性分析 218

6.2.2柔体桩复合地基承载特性分析 220

6.2.3刚体桩式复合地基承载特性分析 222

参考文献 224

附录有限元网格图显示程序GRAPH 226

1程序的编译、链接与运行 226

2程序的原理 229

3程序变量的意义 231

4输入数据的格式 232

5程序源代码与说明 233