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发挥桩间土承载力是近几十年来的地基基础工程研究中的热点,受到国内外工程界的关注。发挥桩间土承载力的设计方法主要通过加大桩间距来实现的。
对于这种设计方法,目前仍然在发展之中,许多设计中的问题仍然没有清楚的认识。如安全度、桩土分担荷载的变化过程、桩侧阻端阻的发展过程、土的变形和承载力发挥的影响因素等都制约着发挥桩间土设计理论发展和工程实际运用。为了清楚认识以上的问题,笔者自行编制能考虑多种分析方式的共同作用分析程序。程序能进行单桩的承载力分析,能进行刚性承台假设的线性和非线性共同作用分析;能进行能比较完整考虑上部结构、基础、地基等信息的增量子结构的线性和非线性时程分析;能考虑桩土的相对位移共同作用分析;能对复合桩基和刚性桩复合地基进行共同作用分析;程序具有比较好的后处理功能。
荷载传递法是能比较简洁而充分的反映桩土共同作用状况的方法。为了完善的对于桩的非线性工作状态进行分析,本文将桩递函数扩展为有理分式的统一形式,统一了线弹性关系、弹塑性关系、退化关系、强化关系等的多种传递函数,能较完善的模拟桩的实际工作状态,并且这种有理式的形式能有效减少数值分析中运算量,提高对于计算的速率和收敛性能。
通过程序分析,本文比较了实际工程中运用的各种设计方法的异同;通过增量子结构非线性时程分析,找出上部结构、大间距桩基础、地基在各个荷载阶段的工作状况及其规律;提出了基于安全的复合桩基和刚性桩复合地基的合理设计方法,为发挥桩间土承载力的理论和设计的发展提供一定的参考。