科学文献检索介绍(共8页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上目录第一部分检索部分一、课题分析二、检索策略三、检索结果列表四、检索文献第二部分综述报告一、本课题主要研究内容二、国内外研究现状1理论分析方法2试验方法三、存在的问题1理论分析问题2试验问题四、今后发展的方向1接触面本构的完善2计算方法的改进3数值分析方法与室内外试验相结合五、结语第一部分检索部分一、课题分析 题目名称：粗粒土类基础的桩土相互作用研究英文题目：Research On The Soil-pile Interaction Of Foundation In Coarse-Grained Soils关键词：粗粒土 基础 桩土相互作用 KEY WORDS：Coa

2、rse-Grained Soils Foundation Soil-pile Interaction二、检索策略中/英文检索式（根据每讲所学内容列出，不同数据库可能不同）检索式一：粗粒土and基础and桩土相互作用检索式二：粗粒土and基础or桩土相互作用检索式三：桩土相互作用or桩-土相互作用and粗粒土检索式四：桩土相互作用or桩-土相互作用and基础英文检索式一：(Coarse-Grained Soils or Coarse Granular Soil) AND (Foundation) AND (Soil-pile Interaction)英文检索式二：(Coarse-Grained

3、Soils or Coarse Granular Soil) AND (Foundation) OR (Soil-pile Interaction)英文检索式三：(Soil-pile Interaction or Soilpile Interaction) AND (Coarse-Grained Soils or Coarse Granular Soil) 英文检索式四：(Pile-soil Interaction or Pilesoil Interaction ) AND (Coarse-Grained Soils or Coarse Granular Soil) OR (Foundatio

4、n)三、 检索结果列表（同一数据库使用多种检索式时，记录不同结果可拆分表格）检索中外文数据库或网站名称（不少于8个）检索年限及匹配方式检索结果（命中数）1中国学术期刊全文数据库(CNKI)不限62美国科学引文索引（SCI SSCI）2005-20164313中国专利文献全文数据库不限34百链一站式搜索服务平台2005-201615超星数字图书馆不限26万方数据资源系统不限97美国工程索引（EI）不限9718国家科技图书文献中心（NSTL）不限226四、检索文献（按照标准格式列出检索到的国内外相关文献，每课题不少于30篇。）1殷宗泽,龚晓南.地基处理工程实例M.北京:中国水利水电出版社,2000

5、:15-17.2阎明礼,吴春林,杨军.水泥粉煤灰碎石桩复合地基试验研究J.岩土工程学报,1996,18(2):55-62.3刘汉龙.振动沉模大直径现浇薄壁管桩技术及其应用():工程应用与试验J.岩土力学,2003,24(3):372-375.4龚晓南,俞建霖.地基处理理论与实践M.北京:中国水利水电出版社,2002:491-515.5POULOS HG.Analysis of piles in soil undergoing lateral movementJ. JSMFD, ASCE, 1973, 99(SM5):391-406.6COOKE RW, PRICE G,TARRK. A stu

6、dy of load transfer and settlement under working conditionsJ. Geotechnique,1979,29(2):113-147.7 RANDOLPHMF,WROTHC P.Analysis of deformation of vertically loaded pilesJ. Journal of the Geotechnical Engineering Division,1978,104(12):1465-1488.8罗惟德.单桩承载机理分析与荷载-沉降曲线的理论推导J.岩土工程学报,1990,12(1):36-44.9 NOGAM

7、I T,CHENHL. Simplified approach for axial pile group response analysisJ. GED,ASCE, 1984,110(9):1239-1255.10SEED HB,REESE LC. The action of soft clay along frictional pilesJ. Transaction ASCE, 1957, 22:731-746.11COLYLE HM,REESE LC. Load transfer for axially loaded piles in clayJ. SMFD, ASCE, 1960, 92

8、 (2):1-26.12佐腾悟.基础支持力学机构J.土木技术,1965,20:1-5.13汪克让,刘海青,荆勇.固结土体与结构相互作用弹塑性有限元分析J.天津大学学报,1994,27(6):728-735.14张崇文,何广民,王生生.三维空间桩与土作用的有限层-有限元混合法J.天津大学学报,1994,27(5):630-637.15王玉杰,严宗达,刘作春,等.有限棱柱法在群桩与土相互作用分析中的应用J.天津大学学报,1997,30(2):170-174.16黄昌礼,谢肖礼.桩与土相互作用非线性有限元分析J.广西大学学报,2002,27(2):175-178.17娄奕红,刘喜元.桩土相互作用的有

9、限元-界元分析J.城市道桥与防洪,2004(2):33-38.18王幼青,张克绪,朱腾明.桩-台-基土相互作用试验研究J.哈尔滨建筑大学学报,1998,31(2):31-37.19黄海峰,李广信,陈轮.碎石桩复合地基中桩土横向相互作用研究的一种室内试验方法C/第八届土力学及岩土工程学术讨论会议论文集.杭州:浙江大学出版社,1999:205-208.20杨进,彭苏萍.群桩条件下桩土相互作用实验研究J.岩土力学,2004,25(2):312-315.21 WINKLER E. In die lehre von der elastizitat and festigkeitM. Prague:Domo

10、nicus,1867:182.22 GOODMAN R E,TAYLOR R L,BREKKE T L. A model for the mechanics of jointed rock J. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division,ASCE,1968,94(3):637-659.23 DESAI C S,DRUMM E C,ZAMAN M M. Cyclic testing and modelling of interfaces J.Journal of Geotechnical Engineering,ASCE,198

11、5,111(6):793-815.24 KATONAMG. Simple contact-friction interface elementwith applications to buried culvertsJ. International Journal forNumerical and Analytical Methods in Geomechanics,1983,7:371-384. 25 KATONA M G.Simple contact-friction interface element with applications to buried culverts. Intern

12、ational Journal for Numerical andAnalytical Methods in Geomechanics . 198326 C.S. Desai,E.C. Drumm,M.M. Zaman.Cyclic testing and modeling of interfaces. Journal of Geotechnical Engineering . 198527 Poulos H G.Analysis of piles in soil undergoing lateral movement. Journal of the Soil Mechanics and Fo

13、undations Division . 197328 Randolph M F,Wroth C P.Analysis of deformation of vertically loaded piles. Journal of the Geotechnical Engineering Division ASCE . 197829 Goodman R E,Taylor R L,Brekke T L.A model for the mechanics of jointed rock. The Journal of SouThern History . 196830 Seed,H.BI,Reese,

14、L.C.The action of soft clay along friction piles. Trans.ASCE . 195731 Colyle H M and Reese L C.Load transfer for axially loaded piles in clay. SMFD, ASCE . 196032 Winkler,E. Die Lehre von der Elasticitaet und Festigkeit . 1867第二部分综述报告一、本课题主要研究内容鉴于桩土相互作用研究在刚性桩复合地基理论研究中的意义,对国内外桩土相互作用研究现状进行了总结.介绍国内外桩土相

15、互作用两大类研究方法理论分析方法、试验方法各自的特点和适用范围,并分析了其各自存在的主要问题.指出接触面本构模型的完善、计算方法的改进、数值分析与试验相结合是桩土相互作用问题研究的发展方向。其中粗粒土具有良好的工程特性，广泛应用于当前的工程建设中，而且应用范围日益扩大，而粗粒土类基础的运用日益增加，所以我通过文献检索来了解其独特特性，了解他的最新发展情况。通过文献检索了解最前沿的针对粗粒土类基础的桩土相互作用研究的理论和方法，为未来做毕业论文做相关准备。二、国内外研究现状桩土相互作用问题属于固体力学中不同介质的接触问题，表现为材料非线性(混凝土、土为非线性材料)、接触非线性(桩土接触面在复杂受

16、荷条件下有黏结、滑移、张开、闭合4形态)等,是典型的非线性问题。为了能够全面地评价桩土的相互作用问题,通常需要确定桩、土体各自的应力和应变以及接触区域处位移和应力分布的数据,对影响桩土相互作用的各因素进行全面研究。研究桩土相互作用问题需要考虑的因素有:(a)土的变形特征;(b)桩的变形特征;(c)桩的埋置深度;(d)时间效应(土的固结和蠕变);(e)外部荷载的形式(静载或动载);(f)施工顺序(即开挖、排水以及基础和上部结构施工各个阶段的影响)。目前桩土相互作用的研究方法主要有理论分析法和试验方法。1理论分析方法1.1经典理论分析法a.弹性理论法。以Poulos方法为代表.假定桩和土为弹性材料

17、,土的杨氏模量ES或为常数或随深度按某一规律变化。由轴向荷载下桩身的压缩求得桩的位移,由荷载作用于半无限空间内某一点所产生的Mindlin位移解求得桩周土体的位移。假定桩土界面不发生滑移,即可求得桩身摩阻力和桩端力的分布,进而求得桩的位移分布。如果假定Mindlin位移解在群桩的情况下仍旧适用,则弹性理论法可以被推广至群桩的相互作用分析中。b.剪切位移法。以Cooke等为代表.根据线性问题的叠加原理,可将剪切位移法推广到群桩的桩土相互作用分析中。Nogami等基于上述思想再把每根桩分成若干段并考虑地基土分层特性,得到比Mindlin公式积分大为简化的数值计算方程组。剪切位移法的优点是在竖向引入

18、一个变化矩阵,可方便考虑层状地基的性况,均质土不需对桩身模型进行离散,分析群桩时不依赖于许多共同作用系数,便于计算。c.荷载传递法。荷载传递法本质为地基反力法。根据求取传递函数手段的不同,可将传递函数法分为Seed等提出的位移协调法和佐腾悟等提出的解析法。荷载传递法可较好地模拟单桩性状。由于没有考虑土体的连续性,荷载传递法一般不能直接用于群桩,除非经分层积分位移迭代或与有限元耦合。1.2数值分析方法随着计算机技术的不断发展,计算机处理非线性问题的能力有了极大的提高,以有限元法为主的数值分析方法逐渐成为桩土相互作用分析的最有效方法。汪克让等采用Biot固结理论,使用8结点等参元、无界元、接触面单

19、元对桩土体系进行离散,通过分析土体固结过程中地面的沉降特性,研究桩间土承受荷载的可能性.张崇文等提出一种解决三维空间桩与土相互作用的有限层-有限元混合模型,将半无限空间问题转化为准二维平面问题进行求解。王玉杰等应用有限棱柱单元、无限棱柱单元离散桩土体系,在计算中用理想弹塑性弹簧模拟桩土之间的相互作用,对在集中荷载作用下由4根长桩组成的群桩与土相互作用体系进行了三维弹塑性分析.黄昌礼等通过在土和桩之间设置接触面单元,对某工程的2个剖面进行桩土相互作用平面非线性有限元分析,以详细了解桩及土的变形场及应力场分布.娄亦红等使用有厚度的接触面单元与有限元、无界元相耦合进行数值分析,求解桩土相互作用体系的

20、应力和变形,计算结果与现场观测数据能较好地吻合。2试验方法2.1室内模型试验限于人力、物力、财力、时间或其他因素无法进行现场原型试验时,模型试验成为研究问题的一种有效方法。室内模型试验主要有常规模型试验和离心模型试验。a.常规模型试验。王幼青等在实验室进行了不同桩距和桩数的模型桩基础载荷试验,通过试验认识到桩距和桩数对土体相互作用的影响规律。黄海峰等通过改进的三轴试验,研究了碎石桩复合地基横向桩土的相互作用,提出碎石桩复合地基的桩土相互作用可用桩土相互作用系数kps表征。杨进等按101的比例,进行了黏性土质条件下的群桩施工模拟试验。通过试验,研究了群桩条件下的桩土相互作用,得出群桩作用对土应力

21、场的影响关系。b.离心模型试验。离心模型试验可在高重力场条件下全仿真模拟施加荷载及挖方、填方等施工过程,但试验费用较高,试验规模很大,周期较长。2.2现场原型试验在桩基工程中,最能说明问题的是群桩或单桩的原型试验。河海大学岩土工程科学研究所为研究PCC桩复合地基理论开展了包括单桩静载荷试验,复合地基静载荷试验,静力触探,小应变测试,表面沉降观测,分层沉降观测,地下水平位移观测,桩顶、桩间土压力观测在内的大量现场试验,论证了其加固软土地基的可行性和科学性,同时也为PCC桩桩土相互作用的研究提供了第一手资料。三、存在的问题从Winkler模型提出到现在,人们对桩土之间的相互作用进行了大量有益的理论

22、分析和试验研究,取得了不少成果,但还存在不少问题。1理论分析问题1.1经典理论分析法经典理论分析法发展较为完善,目前已经进入群桩分析研究阶段,可以用于桩筏基础分析,是目前数值方法无法处理大范围问题时的必要替代。但必须注意到使用经典理论分析法分析桩土相互作用时,不能很好地描述对桩相互作用影响很大的桩土接触面的力学特性。1.2数值分析方法数值分析法存在的问题主要有接触面的处理、材料的本构、计算参数的选用、计算机容量的限制等。a.接触面问题。为了更好地反映桩与土间的相互作用,真实模拟桩与土体接触面上的力学行为,需要在桩土之间设置接触面单元.目前常用的接触面单元主要分为3类:以Goodman为代表的无

23、厚单元,以Desai为代表的薄单元,以Katona为代表的接触摩擦元。虽然接触面单元较多,但有的单元并不能完全反映桩土间的相互作用力学机理,因此需要针对所要研究的桩型选用恰当的单元形式来描述桩土间的接触特性,必要时通过专门试验,确定接触面单元的本构。b.材料本构问题。由于土的突出非线性,到目前为止,还没有哪个本构模型可以体现土的各种特性。不同土的本构,往往针对某个问题才具有合理性,因此要根据所研究的问题灵活选用土体本构。较土而言,混凝土材料的本构要简单的多。混凝土的本构,在低应力情况下,通常采用线弹性模型；在进行桩的极限状态分析时可选用损伤本构模型。c.计算参数的选用问题。现场土体的性质很不均

24、匀,且各向异性,选取计算参数比较困难。实际计算时,往往对某一段范围内土体进行简化。另外,用仪器很难测定地基的侧压力系数,其一般按经验公式取值,带有随意性。计算参数取值不同,计算结果也不同,这将影响数值分析的可信度。d.计算容量有限。无论是有限元法还是其他的数值计算方法,计算模型大多比较简单,这是因为目前的计算机内存容量还不足以处理大规模的非线性三维模拟问题,严重制约着复合地基的三维分析。鉴于以上难题,目前的理论分析只有在评价影响桩的工作性状参数时才有意义。2试验问题由于不能模拟自重应力条件,桩的小比例尺模型试验无法准确地观测到桩基深处土层在实际应力条件下的性状及其与桩的相互作用.室内试验存在着

25、尺寸效应。而桩的现场静载荷试验,因影响因素过多,必须经过大量的试验积累,才能找出规律。四、今后发展的方向1接触面本构的完善桩土作为整体进行数值建模时,关键是桩土接触面的处理问题。虽然接触面单元较多,但有的单元并不能正确反映桩土间的相互作用力学机理,因此需要针对所研究的桩型选用恰当的单元形式来描述桩土间的接触特性,寻找一个恰当的接触面本构。2计算方法的改进计算方法的改进方式主要有:(a)有限元法自身完善,如广义位移法在土-结构相互作用问题分析中的应用。(b)有限元法与其他方法相结合,如有限元与无界元耦合,有限元与有限层耦合,以及有限元法同经典理论分析方法相结合等。(c)新方法不断涌现,如目前备受

26、岩土工程界注意的神经网络,十分适合处理类似于桩土相互作用这种非线性十分突出的力学问题。虽然还没有神经网络用于桩土相互作用研究的报道,但可以相信其前景十分广阔。3数值分析方法与室内外试验相结合模型试验和数值分析相结合,进行优势互补,是桩土相互作用分析领域的发展方向之一,其最终目的是提出和验证更为简单有效的计算方法。例如,将离心试验与数值分析相结合,参照离心模型试验的加载过程,采用数值方法模拟模型的应力和变形,将结果与离心试验结果进行比较,以验证数值分析方法的合理性,再采用数值分析方法计算原型的应力和变形。五、结语接触面问题是桩土相互作用分析中最为突出的问题,针对桩型采用恰当的接触面单元,是保证桩土相互作用数值分析正确性的首要任务。限于当前的计算机技术水平,桩土相互作用的研究需要探索更好的计算方法,模型试验为其提供了便利。模型试验与数值分析方法相结合是今后桩土相互作用研究的一大发展方向。专心-专注-专业