【摘 要】
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复合地基具有处理速度快、处理效果好和环境污染小的优点,在当前的地基处理领域中具有广泛的应用。桩基础作为复合地基中主要的竖向受力构件,其承载特性的变化具有重要的研究价值。当桩体顶部增设桩帽后,势必会影响桩的承载特性,如何考虑桩帽带来的影响及桩帽-土-加筋垫层三者间的耦合作用,充分发挥桩帽协调桩周土体参与荷载承担的能力,是目前亟待解决的关键问题。针对该问题,本文采用物理模型试验、理论分析和有限元模拟的
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复合地基具有处理速度快、处理效果好和环境污染小的优点,在当前的地基处理领域中具有广泛的应用。桩基础作为复合地基中主要的竖向受力构件,其承载特性的变化具有重要的研究价值。当桩体顶部增设桩帽后,势必会影响桩的承载特性,如何考虑桩帽带来的影响及桩帽-土-加筋垫层三者间的耦合作用,充分发挥桩帽协调桩周土体参与荷载承担的能力,是目前亟待解决的关键问题。针对该问题,本文采用物理模型试验、理论分析和有限元模拟的方法,分析了带帽桩的承载特性,形成了成套的带帽桩复合地基沉降计算方法,主要工作和成果如下:（1）开展了带帽桩加固软土地基的物理模型试验研究,通过选择合适的带帽桩尺寸,控制带帽桩桩帽的变化,研究了桩帽尺寸不同的模型桩在相同荷载作用下的沉降变形规律。并选择双曲线模型对桩侧桩端的荷载传递进行模拟,获得了能够用于带帽桩沉降计算的荷载传递模型,并结合前人的研究明确了单桩模型中,不同参数的取值方法,建立了带帽桩的荷载传递模型;（2）基于荷载传递法和圆孔扩张理论对复合地基中未坐落在基岩或持力层上的带帽桩进行了分析。将复合地基分为两部分,采用模型试验获得的带帽桩荷载传递模型,考虑土体的成层性,确定了桩端应力对下卧层的影响范围,分别对桩土加固区和下卧层的沉降进行了计算。分析了不同荷载作用下桩帽边缘竖直面上摩阻力的变化。通过参数分析研究了不同因素对复合地基中带帽桩沉降的影响;（3）考虑土工合成材料和碎石层形成的加筋垫层对复合地基桩顶平面荷载的调节作用,基于大挠度薄板理论建立了加筋垫层的受力分析模型,分析了桩土加固区桩间土的沉降变化,揭示了复合地基内桩-土-垫层三者协同作用的承载特性变化规律,建立了考虑垫层和桩帽等因素影响的桩间土沉降计算方法;（4）对模型试验建立的荷载传递模型进行了二次开发,通过有限元软件建立了带帽桩和加筋垫层加固的复合地基分析模型,通过改变桩间距、桩长等参数,揭示了不同工况下复合地基的承载特性变化规律。
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