逆作法施工中包桩柱受力原理及有限元分析

以广东省某地下人防工程项目为例,运用有限元软件ABAQUS进行数值模拟,阐述了立柱竖向位移、包桩柱应力、柱与柱之间和柱与边墙之间的差异沉降在逆作法施工过程中所表现出的现象,并对其进行分析。     

基于ABAQUS的超高层建筑逆作法施工控制研究

以某高层建筑逆作法项目为研究背景,采用ABAQUS有限元软件对逆作过程进行施工过程的数值模拟分析。对支护结构与主体地下结构相结合的深基坑建立了考虑土、支护结构、水平支撑体系和竖向支承系统共同作用的二维平面有限元模型,采用弹塑性的修正剑桥本构模型模拟基坑开挖过程中土体的非线性特性,分析了地下连续墙水平位移与墙身弯矩随施工过程的变化以及地下连续墙与立柱桩的沉降及其差异沉降。     

盖挖逆作法的地下结构施工对地表建筑物的影响

通过对地下结构施工关键工况三维模型进行数值计算,研究地下结构施工对地表8层和4层框架结构沉降变形规律及地下结构桩的位移变化规律,得出基于盖挖逆作法的地下结构施工对地表建筑物沉降和地下结构围护桩位移有较大影响的结论.施工参数、边界条件、岩土的本构模型、三维模型尺寸及网格划分单元类型,对地下结构数值模拟计算结果有至关重要的影响,要根据工程实际情况,确定关键工况,合理选取相关计算参数.     

天津站交通枢纽逆作法立柱竖向位移监测与分析

天津站交通枢纽工程采用盖挖逆作法施工.深基坑开挖过程中坑底回弹会带动立柱上浮,立柱的竖向位移可以引起水平支撑结构和围护结构之间的附加弯矩,而立柱之间的差异竖向位移过大会对作为永久结构的水平梁板结构产生不利影响.因此控制立柱的竖向位移及差异竖向位移是超深基坑工程设计和施工中需重点考虑的问题.通过系统监测超深条形基坑开挖过程中不同断面处立柱的竖向位移,考虑影响基坑立柱竖向位移的相关因素,分析得立柱桩的竖向位移随时间和空间变化的规律.     

地下室增层二桩一柱承台截桩次生内力计算方法研究

既有建筑地下室增层是城市地下空间开发的一个新思路,该过程常涉及截桩托换,截桩施工时控制结构内力变化对结构安全至关重要。本文研究了地下室增层桩基托换过程中由截桩引起的新增下柱次生内力。首先采用限元方法对截桩过程进行了数值模拟,而后分析了不同的连系梁/承台线刚度比对下柱次生内力的影响,结果表明当忽略梁板作用将承台简化为刚体、桩端简化为简支时轴力增量计算值最大;据此推导了两种二桩一柱承台下柱的截桩次生内力计算方法,可根据工程实际需要选用。     

逆作法地下结构一柱一桩支承系统施工质量控制技术

一柱一桩是逆作法地下结构竖向支承系统最常用的形式。结合工程实例,总结了一柱一桩支承系统施工全过程多项质量控制技术,特别是针对立柱定位和垂直度控制这一质量控制难点进行了技术创新,探索出柱底定位加孔口柱顶调垂这一便捷有效的解决途径。实践结果表明,各项质量控制技术取得了明显成效。     

天津中信城市广场首开区地下室结构设计

天津中信城市广场首开区地下室平面尺寸为528m×73m,为超长地下结构,采用逆作法施工。桩基方案选型优化确定采用框架柱与临时立柱相结合的"一柱一桩"方案,对逆作结构连接的关键节点进行了分析,考虑了超长结构的温度效应,并采取相应的设计措施。工程监测结果表明,结构沉降均匀稳定,楼板未出现明显的温度裂缝,达到了设计预期。     

盖挖逆作法施工差异沉降有限元分析

在假定土体和桩柱等结构满足相应假设的前提下,通过考虑地下工程在盖挖逆作法施工过程中有雨差异沉降产生的内力重分布等因素,用有限元软件对盖挖逆作法施工过程中桩、柱、连续墙的差异沉降情况进行了数值模拟,通过分析中间柱与连续墙之间的差异沉降情况,得到了在施工过程中差异沉降产生的最不稳定状态,同时给出了相对的应对措施.最后通过现场实测的差异沉降值与有限元计算结果的对比,进一步说明了有限元计算结果的准确性.     

上海仲盛商业中心逆作法施工中的差异沉降控制技术

在软土地区深基坑工程中应用逆作法施工技术施工时,随着土体开挖和上部结构的施工使得立柱桩之间以及立柱桩与地下连续墙之间产生差异沉降,常导致地下室梁板结构开裂,其危害不容忽视.文中结合采用逆作法施工的上海仲盛商业中心深基坑工程,采用大型有限元软件进行三维有限元分析,得出逆作法施工中的结构差异沉降的特点,并根据分析结果及实测数据,从信息化施工的角度提出一些工程措施.实践证明,这些措施可有效控制差异沉降,使逆作法施工取得较好的效果.     

沿海地区特大型地下空间逆作法结构变形研究

在软土地区地下结构逆作法施工过程中,立柱桩的差异沉降往往对结构产生较大的影响。本文结合沿海某特大型地下人防工程施工,对其逆作法施工过程进行荷载工况分析以及结构分析,研究构筑物在下卧软土层逆作法施工过程中内力的变化规律,揭示了立柱桩的差异沉降对结构内力等方面的影响。     

盾构隧道施工对邻近混凝土框架结构的影响分析

基于盾构施工对地层影响规律和现场实测资料,对因隧道下穿混凝土框架结构的变形、受力及其抵抗差异变形的能力进行了分析。研究表明:框架结构基础沉降较大的柱体承受上部荷载会减小,甚至出现拉力状况,相邻柱的轴压力和弯矩增大,横梁弯矩增大;对于老旧建筑物,配筋较少,对差异变形敏感,抵抗差异变形能力差;通过数值模拟计算得出不同工况下差异沉降,当单柱总沉降小于2 mm,差异沉降率小于0.35 mm/m时,盾构施工对建筑物影响较小,安全风险可控,并以此为安全风险控制指标指导施工;工程现场实测单柱最大沉降1.14 mm,柱间差异沉降斜率为0.06~0.29 mm/m,二者均在风险控制指标范围内,地铁下穿过程中框架结构稳定性保持良好。     

An estimate on in‐construction differential settlement of super high‐rise frame core–tube buildings

To physically identify the mechanisms behind the development of in‐construction settlement of super high‐rise frame core–tube buildings, a simplified approach is developed by the full understanding about the typical structural layouts, specific construction feature, and load transfer path of those buildings as well as time‐dependent effects. With the reference to several typical structural layouts, a simplified one‐bay multistory model is developed that consists of two overall vertical components and horizontal components representing the exterior columns, core tubes, and beams (or mega trusses), respectively, in those super high‐rise buildings. Based on this model, a simplified approach with a so‐called “global–local” strategy is proposed to account for the difference in the settlement of the corner columns and side columns. The leading construction and final screwing at the rigid connections between beams (or trusses) and exterior columns, which are commonly implemented during the construction of those buildings, are seriously addressed in the simplified approach, as well as strengthened floors and time‐dependent effects. The applicability and accuracy of the proposed approach is demonstrated by a 128‐story 606‐m‐level super high‐rise frame core–tube building. The proposed simplified approach can be helpful for the development of preliminary construction schemes and the control strategy for differential settlement.     

差异框架结构地基不均匀沉降的分析与处理

在上部结构与地基基础共同作用理论的基础上,提出了用增加柱间支撑的方法,解决差异框架结构独立基础不均匀沉降的问题,通过有限元分析及试验,证明理论分析结果与实际符合较好。该方法施工方便,构造简单,可降低工程造价,且提高了建筑物的抗震性能。     

软土地基上道路桥头跳车缓解工法的设计与工程实践

针对软土地基上道路行车的“桥头跳车”现象，列举了在日本经常使用的几种桥头接坡过渡段地基处理的方法：(1)设钢筋混凝土连接搭板；(2)沥青混凝土路面的加铺维修；(3)切短桩头的办法重建构筑物。分析了这几种传统的桥头接坡处理方法的优缺点及经济性。在日本佐贺平原有明软粘土地基上的桥头接坡段地基处理工程实例的基础上，介绍了缓解桥头跳车现象的设计施工法——CA工法；给出了CA工法的设计内容及参数确定的方法，包括搅拌桩的长度与接坡段的处理范围；最后通过现场监测结果说明所提出的设计法的有效性。     

某逆作法基坑围护桩与立柱差异沉降分析

对某人防工程逆作法基坑实例利用plaxis软件进行了数值计算,并据此分析了具有下卧硬层（强风化基岩）的逆作法基坑围护桩与立柱的差异沉降。结合同济大学经验法进行基底隆起估算,计算结果与数值模拟吻合,表明该地区基底回弹主要控制因素为单纯的卸荷回弹,回弹量较小,当逆作法施工中的围护墙（桩）以及立柱桩在施工中都是嵌岩时,上述两个构件彼此之间的差异沉降很小,满足结构设计的要求。     

高层建筑结构设计实例

通过工程实践 ,详细讨论了高层建筑基础设计及框支梁构造设计 ,阐述了高层建筑地下室底板刚度的增强有利于减小房屋的不均匀沉降以及结构构造设计的重要性。     

地下室上浮的立柱拉断事故分析

通过对事故后的地下室顶、底板变形进行分析,得出地下室内立柱被拉断是由顶板、底支座不均匀沉陷所致。用三弯矩方程或弯矩分配法计算梁在支座沉陷时的内力,得出裂缝柱(梁支座)受到拉力大于柱混凝土抗拉强度导致出现裂缝。通过做止水帷幕、设置抽水井和封闭裂缝等措施,使问题得到妥善解决。     

储水构筑物对外包建筑基础的影响

本文以北方软土地区某工程为例,采用《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)关于大面积地面堆载计算方法,计算最不利工况下水池产生的附加荷载,对外包建筑框架柱基底沉降的影响;并利用有限元分析计算软件,分析基础不均匀沉降对外部建筑框架结构的内力影响。就本计算模型而言,水池的等效地面荷载将引起外包建筑基底的附加沉降;基础沉降对框架梁柱的弯矩设计值影响较大,并可以通过考虑弯矩项的影响一并考虑剪力及轴力对框架梁柱的影响。总体而言,由室内水池引起的外包建筑基础沉降,将引起原有结构内力的重新调整,且绝大多数影响是不利的。因而结构设计时,应该计算并考虑基础沉降对整体结构的不利影响。     

浅谈逆作法立柱和立柱桩的施工关键点

研究了逆作法基坑支护工程中临时立柱施工精度的控制方法,分析了立柱差异沉降的因素以及控制措施,从而确保其在施工全过程中满足精度和沉降控制的要求.