论文部分内容阅读
当前工程界较普遍采用有限压缩层地基模型来进行梁板基础下地基的沉降计算。有限压缩层地基模型是以分层总和法为基础进行沉降计算,然而分层总和法所使用的重要计算参数-土的压缩模量E<,s>主要是通过取样进行室内试验来测定。由于天然土一般具有结构性,尤其是硬土,取样后室内试验与原状土参数差异很大;并且该方法也没有很好地考虑到土的非线性特性,所以使得基础沉降计算结果与实测差异很大。因此,如何将原位土参数应用到沉降计算当中,并能在计算中简便而真实的考虑到土的非线性变化是当前地基沉降研究中的重要课题。
本文首先介绍了目前工程常用的一些沉降计算方法和地基计算模型,尤其是重点分析了分层总和法以及以此为基础而形成的有限压缩层地基模型的优缺点,指出了现有方法的一些不足和需要改进的地方。
接着,本文提出了地基非线性沉降计算的原状土割线模量法。割线模量法在假定地基原位压板试验p-s曲线为双曲线的基础上,利用Bussinesq解通过推导得到了地基任一点土体的等效割线模量E<,p>。该等效割线模量和现有的压缩模量相比,能够反映出土体的荷载水平,并通过荷载水平来表现土体的非线性特性。将等效割线模量代替原压缩模量用于分层总和法进行地基沉降计算,这样就解决了原状土和非线性两个重要难题。
在地基模型方面,本文提出了用地基非线性沉降计算的原状土割线模量法来修正现有的有限压缩层地基模型的方法。采用通过压板试验确定的实际土体不同深度位置的等效割线模量E<,p>来取代原有限压缩层地基模型中的压缩模量E<,s>,从而得到能反映原状土体的力学性状及土体非线性的有限压缩层地基模型。
然后,本文将修正的地基模型推广到梁板基础的沉降计算当中。将地基进行网格划分后,考虑各个网格单元下每层土不同的荷载水平,采用本文修正的地基模型得到地基的柔度矩阵。本文考虑到地基与基础的相互作用,对于梁式基础,采用Matlab语言,编制了地基梁有限差分法计算程序进行地基基础计算;对于筏板基础,将地基柔度矩阵代入到SAP2000程序当中,来计算筏板基础的沉降和基底反力。本文将修正的地基模型应用到一个箱形基础工程和两个筏板基础工程当中,通过不同地基模型计算结果和实测结果的对比分析,证明了修正地基模型的在沉降计算方面相对是比较好的。