桩土耦合体系接触面切向刚度数据拟合研究

发布时间：2018-11-10 12:07

【摘要】：桩土接触问题一直是土木工程中的难点问题之一,其接触面参数的取值问题更是给模拟分析结果带来了众多不确定性,而切向刚度作为接触面参数的重要指标,主要能够影响桩土体系中桩基与土体之间发生的相对滑移危害。为了更好地研究这方面的问题,引入摩尔-库仑和颗粒流理论,运用室内试验与有限差分法分析相结合的方法,以探究接触面切向刚度的取值方法。主要进行了以下几个方面的工作：(1)概括总结桩土接触问题的研究现状,总结各种试验技术和数值模拟成果,深入分析桩土接触面单元的力学行为,为接触面切向刚度的研究奠定理论基础。(2)采用摩尔-库仑和颗粒流理论,分析桩土接触面切向刚度的影响因素,确定可用于定量计算的因素,并将其分类处理。(3)结合工程地质资料与室内桩土试验成果,分析竖向荷载作用下,桩身侧摩阻力的变化规律。采用回归分析探究,能够反映接触面切向刚度与外部因素关系的回归模型。建立切向刚度与两类影响因素之间的数学关系,通过Matlab数值分析软件,进行三维立体曲面拟合,确定其取值的合理数量级,为桩土接触面参数取值方法提供参考。(4)建立桩土耦合体系三维立体模型,通过有限差分法分析接触面切向刚度对桩土体系工作性能的影响,并验证建立数值描述方法的合理性与可行性。
[Abstract]:The pile-soil contact problem is always one of the difficult problems in civil engineering, and the parameter selection of the contact surface brings many uncertainties to the result of simulation analysis, and the tangential stiffness is regarded as the important index of the contact surface parameter. It can mainly affect the relative slip hazard between pile foundation and soil in pile-soil system. In order to study this problem better, Mohr-Coulomb and particle flow theory are introduced, and the method of combining indoor test with finite difference method is used to explore the method of choosing tangential stiffness of contact surface. The main works are as follows: (1) summarizing the research status of pile-soil contact problem, summarizing various experimental techniques and numerical simulation results, and deeply analyzing the mechanical behavior of pile-soil interface unit. It lays a theoretical foundation for the study of tangential stiffness of contact surface. (2) by using Mohr-Coulomb and particle flow theory, the influencing factors of tangential stiffness of pile-soil interface are analyzed, and the factors that can be used for quantitative calculation are determined. Combined with engineering geological data and indoor pile-soil test results, the variation law of lateral friction of pile body under vertical load is analyzed. Regression analysis is used to study the relationship between tangential stiffness and external factors. The mathematical relationship between tangential stiffness and two kinds of influencing factors is established. Through Matlab numerical analysis software, the fitting of three-dimensional surface is carried out, and the reasonable order of magnitude of its value is determined. It provides a reference for the method of determining the parameters of pile-soil interface. (4) the three-dimensional model of pile-soil coupling system is established, and the influence of tangential stiffness of contact surface on the working performance of pile-soil system is analyzed by finite difference method. The rationality and feasibility of establishing numerical description method are verified.
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU473.1

【参考文献】

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本文编号：2322431