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| 桩筏基础数值分析与优化设计研究 |
| 刘毓氚 |
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RESEARCH ON NUM ERICAL ANALYSIS AND
OPTIMAL DESIGN OF P ILE-RAFT FOUNDATION |
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摘要 在软土地区, 高层建筑尤其是超高层建筑多采用桩筏基础。由于对桩筏基础中桩2土2筏如何共同作用的认
识不同, 导致桩筏基础设计的差异。在充分认清桩筏基础桩2土2筏共同作用的承载机理的基础上, 寻求经济合理安全的桩筏基础
设计方法, 是一个具有理论和实践意义的课题。在比较全面地把握桩筏基础实验研究、桩筏基础数值分析和桩筏基础优化设计的
历史与现状的基础上, 开展了这一课题的研究工作。内容包括桩筏基础三维弹塑性有限元程序的研制、桩筏基础承载性能的计算
分析和桩筏基础优化设计的系统模拟法研究。
采用有限元模拟桩筏基础高应变的近场区, 无限元模拟桩筏基础的远场区, 在结构与土体界面上引入接触面模型, 由此建立
起桩筏基础三维有限元计算模型并编制计算程序。借助桩筏基础三维弹塑性有限元计算程序, 计算分析了桩筏基础承载性能, 重
点考察了荷载水平、桩土模量比、承台厚度、桩长、桩径、桩距、桩不同布置方式等因素的影响, 得到了一些有益的结论。
在桩筏基础实验结果与桩筏基础承载性能的计算分析结论的基础上, 提出了桩筏基础优化设计的系统模拟法。该方法与众
不同之处在于: (1) 采用正交设计法优化模拟方案, 减少模拟输入的方案数目; (2) 应用定性模型与定量模型相结合的多目标决
策技术, 确定桩筏基础优化设计的满意解。简单算例表明, 该方法简单可行。
最后, 对所研究的工作进行总结, 并提出了有待进一步研究的问题。
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| 关键词 ：
桩筏基础,
三维弹塑性有限元,
优化设计,
程序
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收稿日期: 2000-01-04
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