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在承台-桩-土共同作用中,考虑桩(土)与承台的几何特性,采用有限元方法,用实体单元模拟桩土,用板单元模拟承台,更具体地分析桩(土)和承台的受力特性和变形,而且还采用罚单元—既实体单元与板单元之间连接必须满足变形协调条件,来有效地解决了承台与桩土的连接问题,且在桩土共同作用中,由于桩体结构的材料性能与周围土层性质相差较大,在竖向荷载下有可能在其接触面上产生较大的剪应力从而导致错动或开裂,因此,为了充分反映桩土接触面上的受力及变形特征,应采用一种桩土接触面特有的本构关系,即利用张冬霁等人关于结构与土体接触面单剪试验所得到的接触面变形特征及其本构关系,引入桩-土三维等厚度接触单元来模拟桩与桩侧土之间的“滑移”,在此基础上建立可用于桩基承载性状分析的有限元计算单元模型,并推导出了各单元的刚度矩阵。 本文编制及调试《桩基有限元分析程序》,利用某工程实际的地质图,拟定地基为匀质地基,全面地研究讨论了在竖向荷载作用下,桩长、桩径比和桩数等因素对群桩P-S曲线、桩端沉降、桩顶反力等曲线的影响。 本文还编制了多个辅助前处理及后处理程序,有效解决了地基土性分布的层状性,使得研究成果更加接近于实际情况。同时处理了SAP软件编译得到的数据文件与本文主程序的接口问题,大大节省了前处理工作时间。