桩筏基础筏板的厚度研究

目的 研究减少桩筏基础筏板厚度,降低基础造价.方法 采用有限元程序、数值分析的手段,利用有限元分析软件分别建立起了桩土、桩筏基础与地基土、上部结构桩筏基础与地基土共同作用分析模型,通过建立三维模型,分析和研究了筏厚不同情况下桩顶反力、筏板最大挠度及挠度差、筏板内力分布等变化规律.结果 在保证基础的差异沉降符合建筑物安全工作的要求的基础上,筏板最佳厚度的取值主要与筏板基础的长度、宽度、布桩的桩间距,筏板基础的砼强度等级以及群桩中单桩刚度有关.结论 得出了筏板最佳板厚取值的理论公式.直接结果使筏板可以减薄,降低基础造价.为工程设计人员在设计筏板基础时,提供依据.     

桩筏基础变刚度设计有限元分析

针对桩筏基础等刚度设计条件下普遍存在的"碟形沉降"现象,从变形控制角度出发,将筏底桩体视为非线性弹簧,采用单桩载荷试验所得Q-s曲线作为弹簧刚度,建立了桩筏基础简化分析模型.通过数值模拟手段,采用平面变刚度、竖向变刚度和空间变刚度三种设计方法降低筏板基础的差异沉降,比较分析了桩筏基础均布荷载下各种设计方法的沉降特征.结果表明桩筏基础的空间变刚度可有效减小基础差异沉降,改善基础受力变形特征,并降低材料用量,技术经济效益显著.     

桩筏基础-差异上部结构相互作用的特征

竖向荷载相差较大的上部结构与筏板基础及桩土之间涉及复杂的相互作用问题.依据子结构法,通过将差异上部结构刚度矩阵和荷载向量向筏板基础顶面的凝聚,分析筏板基础子结构的平衡条件和桩-土支承体系内部的相互作用特征,建立了桩筏基础-差异上部结构相互作用的分析方法.以位于桩筏基础之上的某15层框剪结构体系为算例,进行了桩筏基础-差异上部结构相互作用特征的有限元分析,揭示了满堂均匀布桩条件下,筏板基底反力和沉降的分布特征,以及差异上部结构和筏板基础共同参与调整基底不均匀沉降过程中,荷载与内力的转移规律.     

施工变形对逆作法结构的影响分析

地下工程逆作法施工期间,施工不当会使立柱桩产生不均匀沉降并且造成地下结构的立柱倾斜,研究施工变形对逆作法结构的影响可为逆作法地下结构竖向支承体系设计提供理论依据。文章基于荣成市旭日公馆高层住宅基坑项目,采用规范公式和建立弹性支撑模型的方法,研究了施工变形对逆作法结构竖向承载力的影响,分析了立柱桩产生不均匀沉降时上部结构的内力变化,阐明了地基梁上最大沉降点位置、梁上最大弯矩以及剪力的变化情况。结果表明:支承柱端水平位移为150 mm时支承柱的竖向承载力减小一半,而二阶效应将会进一步削弱柱的竖向承载力;中柱产生不均匀沉降时对临柱内力及位移影响大于边柱,对结构的承载力和稳定性影响较大,当不断减小中柱沉降时最大内力位置点逐渐向梁中部转移。     

复合地基基础空间变刚度调平设计方法的数值模拟

基于地基基础支承刚度与上部荷载分布特征相对应的原则,考虑地基中的应力场、应变场的分布,对地基基础的空间变刚度设计方法进行了数值分析.建立复合地基基础的三维有限元模型,以地基变形模量的变化来反应地基的支承刚度的空间变化,讨论地基支承刚度空间变化时,基础沉降等值线的分布规律,验证了地基基础空间变刚度对减少基础沉降差,改善建筑结构的受力模式,减小筏板内力和厚度、降低上部结构次应力具有显著效应.     

考虑排桩支护影响的高层建筑复合地基沉降分析

针对支护结构对高层建筑地基基础沉降变形分布特征的影响,利用有限元数值模拟手段,建立考虑排桩支护结构影响的复合地基基础的三维模型,以地基基础差异沉降为控制指标,以改变地基变形模量来描述地基支承刚度的空间变化,讨论排桩支护结构存在条件下,复合地基支承刚度空间变化对地基基础沉降等值线分布规律的影响.研究表明,排桩支护结构对地基基础沉降变形分布特征有明显影响,复合地基基础基于差异沉降控制的空间变刚度设计需考虑支护排桩的作用效应.研究成果对减少建筑物基础边缘部分桩、降低基础差异沉降,有效改善筏板和上部结构次应力具有一定的理论指导意义.     

筏板基础在共同作用下的静力效应研究

在实际工程中上部结构、基础同地基是一个统一的有机整体,三者相互联系、相互影响,在共同作用下不同地基条件对基础与上部结构的内力和变形有很大的影响。本论文基于共同作用理论进行了地基、筏板基础和巨型框架结构共同作用力学机理分析,详细论述了力学数值模型特性,并利用有限元分析法进行算例数值计算,得出砂卵石地基对筏板的罚刚度较大,使得筏板在上部结构作用下应力分布不均匀,同时造成上部结构边柱内力较小,而软弱地基对筏板的罚刚度较小,筏板发生了整体弯曲变形,上部框架中产生了不可忽略的次应力,造成上部结构边柱内力较大。本论文所得结论对工程分析与设计提供参考。     

地基固结对结构-筏板-地基共同作用影响的三维数值分析

不考虑上部结构刚度影响的常规设计方法及共同作用分析的二维方法尚未真实地或全面地反映上部结构-筏板基础-地基的联合工作机理.为此,基于三维Biot固结理论,结合Mohr-Coulomb理想弹塑性模型考虑地基土的非线性特性来反映地基的固结效应,对上部结构-筏板基础-地基共同作用体系进行了三维有限元数值分析.计算与分析表明:当考虑三维空间效应时,地基的固结作用对上部结构-筏板-地基共同作用体系的承载机理与变形协调能力具有显著的影响,共同作用体系中各部分受力变形特性具有明显的时间效应,并且紧密地依赖于超孔隙水压力随时间的变化特征,同时上部结构刚度对共同作用时间效应的影响较为明显.     

桩筏复合地基水平特性试验

为了分析了竖向荷载、桩数等因素对筏板水平位移、桩身弯矩和剪力分布的影响规律, 进行了桩筏复合地基水平承载性能的室内模型试验。研究结果表明: 筏板水平位移随着桩数或竖向荷载的增加而减小, 筏板水平位移可通过增加桩数与竖向荷载得到限制; 模型桩的桩顶处剪力值最大, 桩身弯矩峰值点在桩身中部位置; 当筏板受竖向荷载减小时, 桩体受筏板传递的水平力也相应地减小, 桩身弯矩及剪力也得到了降低。因此, 调整复合地基的桩数和筏板的竖向荷载可控制桩身弯矩及剪力。     

地裂缝对不同刚度筏板基础框-剪结构影响的有限元分析

为了分析地裂缝影响区内建筑结构的安全性能,采用有限元法对位于不同避让距离的结构进行弹性分析,以支座位移法模拟地裂不均匀沉降对结构的作用,着重分析了不同刚度筏板基础框-剪结构在地裂不均匀沉降单独工况下的底层结构内力及变形情况。结果表明:不同刚度筏板基础框-剪结构最大层间位移角均在避让距离15 m以外满足限值要求,结构底层构件内力最大值出现在避让距离11~15 m区间,框-剪结构可由原规程中最小避让距离20 m向地裂缝推进为15 m。     

中风化硬质岩地基超高层建筑沉降计算方法研究与应用

应用多种理论计算方法对青岛某大厦工程进行了沉降计算,提出当基础持力层为中风化花岗岩时,采用刚性箱（筏）基的弹性力学方法得到的沉降值与实测值相符合,该计算方法对于提前预测及合理解决超高层建筑物不均匀沉降具有一定的工程应用价值.     

上部结构刚度对地基不均匀沉降的影响与分析

推导出差异沉降时框架梁的转角与沉降差的基本关系式及框架结构独立基础均匀沉降时,上部结构刚度与地基刚度之间的关系武,给出了地基刚度的确定方法,为合理控制差异沉降、避免由于沉降差过大而导致上部结构发生破坏提供了理论基础．     

某地下室筏板柱下墩的优化设计

本文以带柱下墩的平板式筏板基础为例,在进行某地下室筏板柱下墩有限元分析时,利用地质勘察报告中的参数计算基础实际沉降,从而反推等效基床系数K,结合K值采用弹性地基梁板法对筏板进行有限元分析。同时对该基础采用倒楼盖法进行有限元分析,就这两种方法计算得到的配筋进行比较,并在保证一些参数不变的前提下,观察柱墩厚度的变化对筏板内力分布和配筋的影响。分析表明,适当增加柱墩厚度能优化筏板的配筋。     

Settlement calculation for long-short composite piled raft foundation

The mechanism of long-short composite piled raft foundation was discussed. Assuming the relationship between shear stress and shear strain of the surrounding soil was elasto-plastic, shear displacement method was employed to establish the different explicit relational equations between the load and the displacement at the top of pile in either elastic or elasto-plastic period. Then Mylonakis ＆ Gazetas model was introduced to simulate the interaction between two piles or between piles and soil. Considering the effect of cushion, the flexible coefficients of interaction were provided, With the addition of a relevant program, the settlement calculation for long-short composite piled raft foundation was developed which could be used to account for the interaction of piles, soil and cushion. Finally, the calculation method was used to analyze an engineering example. The calculated value of settlement is 10.2 ram, which is close to the observed value 8.8 mm.     

强地震区百万千瓦机组锅炉基础设计分析

在高烈度区,百万千瓦机组的锅炉基础需要承受较大的竖向和水平荷载,如果地基土承载力不高,需要采用桩基础,而如果柱网距离较小,需要进一步采用桩筏基础.桩筏基础具有整体性好、竖向承载力高、基础沉降小、调节不均匀沉降能力强的特点,对桩筏基础的分析,是岩土工程领域研究的一个热点,现行规范尚未给出明确的计算方法.目前对桩筏基础的分析有不同的计算模型,也有不同的分析软件,通过对百万千瓦锅炉基础的分析,希望能够对类似工程的设计提供参考.     

上部结构与土体共同作用的影响因素

采用通用有限元软件ANSYS,建立了框架结构、筏基和土体共同作用的分析模型,分析了上部结构尺寸、筏板基础刚度、地基土材料对共同作用体系的影响．通过比较共同作用的分析方法与常规计算方法的结果,研究了结构体系在外荷载作用下,各组件之间的内在联系,得到了地基沉降、反力的分布,以及基础和上部结构的内力变化规律．共同作用的分析结果符合工程实际,最后提出了一些设计建议．     

基于Geddes解的厂房柱桩基础分析研究

采用应力比法计算桩基影响深度,利用Geddes应力解计算桩土刚度,用协同方法分析桩一承台基础,对桩基础的总体沉降、差异沉降、承台内力等结果进行了计算．基于本方法分析了工业厂房的交叉柱桩基础,通过总结分析结果,验证了规范的结论,并分析了此类基础的规律,为类似工程的设计提供有益的参考．     

飞机荷载作用下机场跑道地基土附加应力分析

基于轴对称荷载作用下层状弹性理论得到了垂直圆形均布荷载作用下分层地基的解析解,并编写了相应的计算程序,分析了道面刚度对地基附加应力的影响以及单轮及多轮荷载作用下地基土附加应力分布。结果表明：道面结构层刚度对浅层地基附加应力大小影响较大,随深度增大其影响逐渐减小;多轮荷载作用下地基土附加应力会发生叠加,飞机荷载的横向影响范围约为中线两侧15m。此分析方法可为跑道的沉降及基础设计提供参考。     

环形支护体系在石夏北深基坑中的应用

为论证环形支护体系的优缺点及适用性,促进环形支护体系的发展和广泛应用,结合石夏北深基坑工程实例,从工程概况及地质条件、支护方案设计、支护结构计算、基坑施工及监测成果等5个方面对环形支护体系的应用进行了详细的分析与研究,结果表明：环形支护体系较传统基坑支护方法具有整体刚度大、变形小、施工空间大、受力性能好等明显优势,但设计计算与实际受力不符,需进一步研究和完善,应提高施工质量与技术,减小环梁的不均匀沉降等。