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.     

地基与基础单向协同工作计算程序(109乙机)

1.问题的提出 在上述自由最终沉降量的计算中,假定地基持力层上的加荷面为柔性加荷面,地基受压后的变形与基础结构的刚度无关,不受上部结构刚度的约束,因而称这种状态下的地基变形谓自由沉降。然而,其正的柔性基础实际上并不存在,而地基表面应力的分布总是要受到基础变形的制约亦即与基础的刚度相关连,真正的自由沉降是没有的。因此通过自由沉降的计算只能为建筑地基的变形提供一个初步的概括描述,作为基础设计的定量的依据则是不够的。这就须要引入基础结构的刚度,通过建立地基与基础的变形的协调方程求出地基与基础     

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.     

控制差异沉降的复合桩基设计方法及有限元分析

目前以变形为控制条件的复合桩基设计理论是桩筏基础研究中的热点问题，而人为合理的调整地基土刚度和桩基支承刚度的方法是控制复合桩基差异沉降的有效手段之一。在考虑上部结构、基础和地基共同作用的基础上，利用有限元方法对竖向荷载作用下复合桩基的沉降进行了计算分析，讨论了设置变刚度垫层、改变桩长、桩径、桩距及布桩方式对基础差异沉降和内力的影响，对实际工程设计具有指导意义。     

筏板基础刚度取值对其承载性状影响的数值分析

为了分析刚度大小对筏板基础承载性状的影响,采用FLAC3D有限差分软件建立了筏板基础、地基土相互作用的计算模型。在保持模型其他参数不变的前提下,通过改变筏板基础的刚度,进行了8种数值模拟计算,得到了筏板基础最大竖向应力、最大沉降量、沉降差等的变化规律;分析了上部结构群柱效应对筏板基础最大竖向应力及最大沉降量的影响。计算结果表明:当筏板基础的沉降量偏大,且不满足规范要求时,通过提高筏板基础刚度的方法以降低基础沉降量存在一个刚度上限值。当筏板基础刚度达到这个上限值时,增加基础刚度对于降低沉降量的效果不再明显。此外,如果筏板基础的不均匀沉降过大,通过增大基础刚度的方法会取得理想的效果。降低基础沉降的刚度上限值与调整不均匀沉降的刚度取值并不相等,两者之间存在一个最佳刚度取值,在工程设计时需要综合考虑其变形和经济效益。考虑群柱效应对筏板基础最大竖向应力的影响是很小的,但不考虑群柱效应的影响,将会高估筏板基础的最大沉降量。     

桩-土-上部结构耦合震动研究

文章通过桩-土-上部结构并列质点系模型进行计算分析,并与基础固定时的结构地震动反应进行比较,探讨了不同上部结构刚度在同一地基场地上的地震动反应和同一上部结构刚度在不同场地的地震动反应。     

基础不均匀沉降引起的上部结构裂缝分析

地基、基础与上部结构共同工作,相互联系成整体来承担荷载并发生变形。引起基础沉降的原因有很多,不同原因导致的不均匀沉降,其上部结构裂缝的表现形式也是不同的。为了快速鉴别裂缝产生的原因,本文对因基础沉降引起的上部结构裂缝的几种形式进行了描述和分析,并且详细描述了预防地基沉降的方法和上部结构的加固措施,使人们能够及早发现,及早采取相应措施。     

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.     

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．     

基础不均匀沉降引起的上部结构裂缝分析

为了快速鉴别房屋建筑是否因基础不均匀沉降而产生的裂缝,本文对不同原因引起的基础不均匀沉降而产生的上部结构裂缝的不同形式分别进行了描述和分析,并且详细描述了预防地基沉降的方法和上部结构的加固措施,对建筑结构中地基不均匀沉降的预防及上部结构的加固有一定的技术指导意义。     

深基坑降水对周围建筑物沉降的影响

应用有限差分程序FLAC3D的流固耦合功能和三维数值模型分析了基坑降水时影响周围地表及建筑物沉降的主要因素,包括地表建筑物的存在与否、建筑物与基坑的相对位置、基础特性(如基础面积、埋深、刚度和基础形式等)以及相邻建筑物的相互作用等.计算结果表明:建筑物的附加应力场及其基础形式对地表沉降预测有影响,不考虑建筑物的基础形式时,对于浅基础建筑物,预测结果偏小,对于桩基础建筑物,预测结果偏大;浅基础建筑物的最大沉降及最大差异沉降与基础的埋深和刚度有关,埋深增加时,最大沉降减小,但最大差异沉降会有所增加,刚度增大时,二者都会变小;相邻建筑物的影响取决于建筑物与基坑的相对位置,在基坑轴线方向的影响要大于平行基坑边缘方向的影响.     

半岩半土地基不均匀沉降的变刚度复合地基方案研究

以延安市安塞区拟建住宅楼为工程实例,提出变刚度复合地基方案,借助有限元分析软件MIDAS GTS NX,对半岩半土地质条件下变刚度复合地基进行数值模拟,通过改变桩间土模量、桩体模量、桩距、桩长等设计参数对地基土沉降特性进行研究,并分析地基差异沉降判断变刚度复合地基的适用性。研究结果表明:变刚度复合地基可较好解决半岩半土地基的不均匀沉降问题,通过调节变刚度复合地基设计参数,可控制地基差异沉降在合理范围之内。     

超高层建筑巨型框架与其基础地基共同工作的简化分析

对软土地基上的超高层建筑空间巨型框架提出了一种新的简化分析方法.将空间巨型框架结构中的辅助框架柱只考虑其轴向刚度,沿巨型框架梁的轴线方向连续化后,作为巨型梁单元的文克弹性地基,把巨型梁按文克弹性地基梁来处理,然后将巨型柱和巨型文克弹性地基梁组成空间巨型框架,在考虑了地基的弹性变形后,用矩阵位移法进行位移和内力计算.算例计算结果表明：新的简化方法是合理的、可行的.     

超高层建筑巨型框架与其基础地基共同工作的简化分析

对软土地基上的超高层建筑空间巨型框架提出了一种新的简化分析方法.将空间巨型框架结构中的辅助框架柱只考虑其轴向刚度,沿巨型框架梁的轴线方向连续化后,作为巨型梁单元的文克弹性地基,把巨型梁按文克弹性地基梁来处理,然后将巨型柱和巨型文克弹性地基梁组成空间巨型框架,在考虑了地基的弹性变形后,用矩阵位移法进行位移和内力计算.算例计算结果表明:新的简化方法是合理的、可行的.     

土-结构相互作用1∶4钢框架-筏板基础模型激振试验研究

为了了解土与结构的相互作用,在土槽中进行1：4钢框架的激振试验,试验通过改变上部结构刚度,分别输人高斯白噪声测自振周期,EL波和Taft波研究其动力反应及土体对上部结构的减震效果,与有限元软件SAP2000模拟刚性地基上的钢框架做动力反应分析对比,发现自振周期有一定差异,上部结构刚度越大附加周期越大,附加周期最大值达到0．22s。土体对钢框架有一定的减震效果,这种减震效果主要跟上部结构刚度变化有关,由于土一结构相互作用,钢框架在土槽中激振时顶层加速度峰值比在刚性地基上激振时减小,折减系数达0．661,而顶层位移峰值则增大。     

某中学教学楼纠偏方案与施工

某中学教学楼由于附近新建高层的打桩、开挖以及沉降造成教学楼向新建高层严重倾斜。该楼东部为砖混结构,基础采用条形基础,西部为框架结构,基础采用片筏基础,整体刚度较好,基础持力层为软粘土,根据以上情况制定了注浆、掏土结合的纠编方案。即首先采用注浆加固、顶升多沉部位,制止基础继续下沉,再用掏土法迫降少沉部位,沉降达到规定指标以后再注浆稳定沉降。在纠偏过程中,设置严密的监测系统。经过以上纠偏施工,大约一个月的时间,使该教学楼不均匀沉降值控制在允许范围之内。     

某中学教学楼纠偏方案与施工

某中学教学楼由于附近新建高层的打桩、开挖以及沉降造成教学楼向新建高层严重倾斜.该楼东部为砖混结构,基础采用条形基础,西部为框架结构,基础采用片筏基础,整体刚度较好,基础持力层为软粘土,根据以上情况制定了注浆、掏土结合的纠偏方案.即首先采用注浆加固、顶升多沉部位,制止基础继续下沉,再用掏土法迫降少沉部位,沉降达到规定指标以后再注浆稳定沉降.在纠偏过程中,设置严密的监测系统.经过以上纠偏施工,大约一个月的时间,使该教学楼不均匀沉降值控制在允许范围之内.     

汶川大地震底框结构建筑物震害调查

四川汶川大地震灾区底框结构的震害调查中发现：在极震区,底框的坍塌和倾斜成为底框结构破坏的主要形式,底框部分破坏后,切断了地震力向上传递的通路,使得砖混部分破坏减小;随着地震烈度的降低,底框的坍塌减少,而上部砖混的坍塌增多。由于刚度突变,底框和上部砖混的结合处成为底框结构的薄弱环节：底框结构刚度大,上部砖混结构破坏;砖混结构刚度大,底框结构破坏。底框结构的破坏都表现出柱破坏的特点,而且底框梁截面高度特别大,更难实现“强柱弱梁”的设计目标。施工质量对底框结构抗震性能有重要影响,特别是混凝土、砂浆等材料的强度对抗震性能影响明显。