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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SFR33154

5.7.2雅可比矩阵形成子过程JCB02155

5.7.3几何矩阵形成子过程BMATJ157

5.7.4物理矩阵形成子过程DMATJ159

5.7.5单元刚度矩阵形成子过程STIF2162

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STRMS199

5.12.2有限单元应力迁移计算子过程STRMF200

5.12.3接触元应力迁移计算子过程STRMJ204

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GRAPH226

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