[发明专利]简化挤密桩复合地基计算模型的确定方法

说明书

简化挤密桩复合地基计算模型的确定方法，其步骤为：（1）由设计桩数和单桩1的面积得到挤密桩的总面积，由设计参数得到整个桩土处理区的总面积，由挤密桩总面积和整个桩土处理区总面积进行比较计算即可得到复合地基的面积置换率；（2）将分散的三角形布桩按面积置换率相等的原则进行等效连续化处理，通过调整环桩的宽度，中心桩间土的圆直径，两个环形桩间土的宽度以满足面积置换率和实际工程相等或相近的要求，提出了环桩和桩间土间隔布置计算模型；（3）在桩土处理区外围截取合理的计算边界，用有限区域代替无限区域；（4）环桩与桩间土、外围土之间设置接触，截取边界设置合理的约束条件，建立复合地基计算模型。

技术领域

本发明涉及简化挤密桩复合地基的技术。

背景技术

挤密桩复合地基由于取材容易，处理效果好，适用范围广，在各类土木工程地基处理中得到了广泛的应用。由于实际复合地基工程中整个桩土处理区布置了大量分散的挤密桩，再加之单个桩体相对于复合地基来说形状细长，如果按实际桩布置进行分离式建模，虽然能满足工程实际需要，但是由于设置大量的接触及细长桩体的不规则单元划分等使得计算模型收敛性和计算效率都很棘手，对设备的计算能力提出了更高的要求，不利于工程人员研究工程问题，因此有必要提出简易合理的复合地基计算模型。虽然目前关于挤密桩复合地基计算模型的研究方法已经进行了大量研究，但仍然存在着如下不足：

（1）为了简化，大多研究都只选取个别桩进行建模分析，虽然分析简便，但无法考虑群桩效应，无法体现实际工程真实的受力行为；

（2）若为了反映实际情况选取大量的挤密桩进行分离式建模，不利于工程研究人员掌握，不利于工程应用；

（3）挤密桩复合地基简化不合理，则无法进一步全面研究桩土-结构相互作用问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种简化挤密桩复合地基计算模型的确定方法。

本发明是简化挤密桩复合地基计算模型的确定方法，其步骤为：

（1）由实际工程设计参数得到挤密桩的面积和整个桩土处理区的总面积，计算复合地基的实际面积置换率：

式中：m为面积置换率，d为桩身平均直径，d_e为一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径，n为挤密桩数，A_p为单根桩的面积，A为桩土处理区总面积，s为桩间距；

（2）将实际工程中分散的三角形布桩按面积置换率相等的原则进行等效连续化处理，提出环桩和桩间土间隔布置模型；

（3）通过调整环桩宽度，中心桩间土圆值径，环形桩间土宽度以满足简化模型面积置换率m'和实际工程面积置换率m相等或相近的要求：

式中：m'——简化模型面积置换率;

A_c——环桩总面积；

A——桩土处理区总面积；

（4）在桩土处理区外围截取合理的计算区域，用有限区域代替无限远区域；