2.1.1模型地基设计
相似理论是描述自然和工程中各种相似现象相似原理的学说。100多年来,人们以相似理论为指导,在探索自然规律的过程中,形成了一种用于模拟自然和工程中相似现象的方法,其理论基础为相似正定理、模化法则和π定理,统称相似三大定理。德国学者GlennMurphy从相似理论的角度出发,将模型定义为与物理系统密切有关的装置,通过对它的观察或试验,可以在需要的方面精确地预测系统的性能。这个被预测的物理系统称为原型。因此,对于一个模型的研究,和原型之间满足某种关系通常称为模型设计条件,或系统的相似性要求。模型试验是相似方法的重要内容,在近代科学研究和设计工作中,起着很重要的作用。
模型试验的难点是如何最大程度的满足模型设计条件,即最大程度的提高系统的相似性。此次模型试验是在室内模拟现场水泥搅拌桩成桩的过程,其关键要素是最大程度的还原现场工况,因此课题组根据对原型机器的研究以及试验目的的要求,确定模型相似设计的基本原则为物理条?相似、几何条件相似、边界条件相似,以及初始条件相似。此外,依据常用的相似第二定理,建立相似准则。
水泥搅拌桩复合地基的沉降和承载力规律,属于比较复杂的物理规律,涉及的物理量较多,没有统一的经验方程描述,因此,采用量纲分析法推导相似准则。量纲分析法的核心是写出量纲方程,确定参与现象的各物理量和因次表,水泥搅拌桩复合地基相关物理量和因次见表2-1所列。
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