基于混合结构与实体单元的桩土接触非光滑互补算法研究与实践

一、引言

1.1研究背景与意义

桩基础作为一种常用的基础形式，在各类建筑、桥梁、港口等工程中广泛应用，承担着将上部结构荷载传递到地基土中的关键作用。桩土接触问题是桩基础工程中的核心问题之一，其研究对于准确评估桩基础的承载能力、变形特性以及稳定性至关重要。桩与土体之间的相互作用极为复杂，涉及到材料非线性、几何非线性以及接触界面的非线性行为。在实际工程中，桩土之间的接触状态会随着荷载的变化而发生改变，可能出现接触、滑移、分离等现象，这些现象直接影响着桩基础的力学性能和工程安全。例如，在高层建筑中，桩基础需要承受巨大的竖向荷载和水平荷载，