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2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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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