几何的非线性等复杂问题的沉桩过程,若分析方法不当,将导致耗时与难求解等问题。1.3本论文研究的主要内容及研究思路1.3.1研究主要内容本文结合《竖向荷载下带帽有孔管桩复合地基工作性状试验研究》课题(国家基金51268048),以《基于圆孔扩张理论的静压有孔管桩挤土效应分析》为题,针对静压有孔管桩沉桩过程所引起的挤土效应问题,紧紧围绕有孔管桩在静压沉桩过程中的挤土效应与超孔隙水压力消散等关键的科学问题开展研究工作,解决涉及有孔管桩工作性状研究中在圆孔扩张理论方面和数值模拟方面尚未解决的一些问题,具体研究内容如下:(1)静压有孔管桩桩周土体的应力场与位移场回顾了静压管桩沉桩效应的研究历程;基于不考虑自重应力的圆孔扩张理论,得到了静压有孔管桩的桩周土体位移场和应力场的理论解。(2)静压有孔管桩的超孔隙水压力的产生和消散应用圆孔扩张理论,推导基于圆孔扩张理论的静压有孔管桩的超孔隙水压力的解析解,并深入探讨和研究超孔隙水压力的产生、发展和消散的规律。研究思路本项目采取理论研究和数值模拟试验相结合的方法,深入探索和研究有孔管桩挤土效应问题,揭示静压有孔管桩沉桩过程中超孔隙水压力消散规律,揭示不同开孔方式等对有孔管桩挤土效应、超孔隙水压力的影响情况。具体研究方法如下:1、圆孔扩张理论研究回顾了静压管桩沉桩效应的研究历程;采用圆孔扩张理论,分析静压有孔管桩沉桩过程对周围土体的影响;得到了圆柱孔扩张问题弹性区的应力场和位移场;得到了Tresca和M-C材料塑性区的应力解,并在此基础上求解出塑性区的位移解;推导沉桩引起的超孔隙水压力的计算公式,分析有孔管桩各项因素对超孔隙水压力消散的影响。2、数值模拟试验方法采用数值计算软件,建立有孔管桩、无孔管桩的静压沉桩数值模型;数值模拟了有孔管桩与无孔管桩的静压沉桩过程挤土效应;对比与分析有孔管桩、无孔管桩静压沉桩过程超孔隙水压力产生、发展、消散的规律。
全文预览
