桩筏基础优化设计的新思路

众所周知 ,桩筏基础的筏板对整个基础的性能有着重要的作用 ,但大多数桩筏基础设计中一直不考虑筏板或桩帽的有利影响。根据这样的习惯方法设计的桩筏基础 ,由于设置了过多的桩 ,其总沉降是非常小的。然而 ,从经济角度出发 ,考虑筏板的承载能力 ,将基础的平均沉降和差异沉降均控制在可接受的水平而进行基础设计 ,是十分可取的。根据广泛的参数研究结果 ,本文提出一种新的设计概念 ,即将桩仅设置在相对柔性的筏板的中部 ,使差异沉降最小。本文将由 Clancy提出的混合( Hybrid)方法用于所进行的分析中 ,研究表明 ,在筏板的中部占筏板面积 16 %～2 5 %的区域内 ,设置桩群 ,并使桩群的刚度近似等于无桩筏板的刚度 ,则桩筏基础的差异沉降即可忽略不计。桩群总的承载力大约为总荷载的 40 %～ 70 %,其与桩群面积比和土的泊松比有关。这一方法的有效性得到了由作者进行的离心模型试验结果的验证     

桩筏基础优化设计的新思路

众所周知，桩筏基础的筏板对整个基础的性能有着重要的作用，但大多数桩筏基础设计中一直不考虑代板或桩帽的有利影响。根据这样的习惯方法设计的桩筏基础，由于设置了过多的桩，其总沉降是非常小的。然而，从经济角度出发，考虑筏板的承载能力，将基础的平均降和差异沉降均控制在可接受的水平而进行基础设计，是十分可取的。根据广泛的参数研究结果，本文提出一种新的设计概念，即将桩权设置在相对柔性的筏板的中部，使差异沉降最     

协同作用分析在大体量改扩建工程中的应用

沉降计算是地基基础工程中的三大难题之一,特别是大体量桩筏基础及桩基础等深基础与上部结构协同作用下的沉降计算。本文以规模较大、桩筏基础、相邻基础的影响较大、荷载分布严重不均匀、对基础变形控制要求十分严格的某改扩建工程为例,采用上部结构—地基—桩筏基础的协同作用分析方法对基础沉降和差异沉降进行了研究,采用变刚度调平设计方法对桩筏基础设计进行了优化。通过实测沉降数据和单桩压桩试验数据证明计算结果是符合实际的。     

多塔楼差异沉降下桩筏基础筏板的内力分析

传统意义上桩筏基础筏板的设计计算是采用桩筏分算方法确定筏板的厚度及配筋,没有考虑差异沉降的影响.文章提出了一种新方法,考虑差异沉降对筏板内力的影响,采用有限元分析软件SAP2000建立上部结构-筏板-弹簧支撑的弹性分析模型,根据塔楼和其他部分沉降等值线的比值调整弹簧刚度,通过不断的调整弹簧刚度调整基底的差异沉降,使基底沉降差异控制在0.01m以内.由于减少了基底的差异沉降,使得筏板的内力趋于均匀,从而达到优化筏板设计的目的.     

穿越软土层嵌岩桩筏基础沉降特征与计算方法

结合某双塔高层建筑核心区桩筏基础和核心区外独立承台桩基础沉降变形监测资料,分析了嵌岩桩筏基础的沉降特征。结果表明,双塔核心区嵌岩桩筏基础沉降变形的整体性较好,沉降随施工加载过程增长较为稳定,而核心区外嵌岩桩基础的沉降对主楼施工和环境条件(如地下水)较为敏感,施工中出现了桩体上浮现象。根据桩顶荷载计算的嵌岩桩桩身压缩量与实测沉降相比,实测值远大于计算值。考虑嵌岩桩施工和桩筏基础工作特点,提出了穿越软土层的嵌岩桩筏基础沉降的两个主要影响因素:沉渣效应和桩侧负摩阻。在此基础上,提出了考虑沉渣和桩侧阻影响的桩筏基础沉降估算方法,并通过本工程及文献中的工程实测对提出公式的适用性进行了检验。     

软土地区桩基础沉降计算实用方法和公式

基于筏-桩-土相互作用理论的计算分析,给出了软土地区的桩基沉降计算实用方法和公式,包括桩筏基础的平均沉降、差异沉降和基础板纵向整体弯矩,减少沉降桩基础的沉降以及柔性桩(如水泥土搅拌桩)基础的沉降公式,大大简化了桩基沉降的计算,并可得到较合理的计算结果.     

可控刚度桩筏基础在不均匀地基中的应用研究

福建省厦门市某项目地基为典型的不均匀地基,经多次论证,基础形式拟采用可控刚度桩筏基础,通过桩顶设置不同刚度的变形调节装置调节桩基支承刚度,控制桩筏基础整体沉降差。数值分析结果显示,整块筏板呈典型"碟形"沉降,差异沉降仅1cm,总沉降量与差异沉降控制良好,避免建筑物出现倾斜。区域Ⅰ中地基土承载力得到充分发挥,桩顶反力均满足设计要求,表明本工程可控刚度桩筏基础设计方案合理可行。     

考虑筏板刚度的桩筏基础沉降计算研究

对于高层建筑的桩筏基础,采用中厚板结合Mindlin-Geddes方法计算桩筏基础中筏板内力、桩基刚度及沉降。通过实例证明该方法的可行性;并针对计算沉降和实测沉降之间的差异进行分析,对计算方法提出进一步改进的建议。     

桩筏基础沉降后浇带浇筑时机研究

为了解决沉降后浇带浇筑时机与工期的矛盾,结合实际工程的地质条件和施工工况,综合考虑筏板、多桩和地下水等因素,运用数值模拟的方法建立了主、裙楼的桩筏基础-土体三维有限元数值模型,对主楼和裙楼的沉降和差异沉降发展过程进行计算分析,揭示了高层建筑桩筏基础沉降发展规律;将数值计算结果与现场跟踪沉降监测数据对比分析,建立主、裙楼之间的差异沉降发展时间-过程模型;结合主楼和裙楼差异沉降曲线,依据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)差异沉降的控制标准,建议了沉降后浇带最佳浇筑时机的确定方法。经数例工程实例验证,该计算模型具有一定的工程适用性。     

基于最小差异沉降的桩筏基础优化

将桩筏基础的差异沉降共同作为优化目标函数,并首次采用筏板变形后表面梯度的欧拉范数平方的积分对其进行数字化.丁程算例表明以差异沉降最小为目标的"外弱内强"的布桩方式大大降低了差异沉降,改善了筏板受力,并减小了筏板的配筋量,从而使桩筏基础的造价大大降低.     

设置变形调节装置桩筏基础设计方法及工程实践

设置变形调节装置桩筏基础通过调节装置实现对桩土支承刚度的调整与优化,使其可应用于端承型桩基桩土共同作用、变刚度调平设计、老桩的再生利用以及土岩结合地基等支承刚度严重不均匀的情况。作为一种新的桩筏基础形式,工程实践表明设置变形调节装置桩筏基础可取得显著的经济效益和社会效益。为推动其进一步应用与发展,形成成套设计理论与方法,本文详细介绍了变形调节装置桩筏基础的设计过程,并通过一工程实例对其设计方法进一步进行了分析,供广大工程技术人员参考。     

设置变形调节装置桩筏基础工作机理及应用领域

常规桩筏基础在不断推进的工程实践中面临新的困难。为迎接新的挑战,笔者等在厦门地区对设置变形调节装置桩筏基础进行了工程试点应用,取得了显著的经济效益和社会效益。本文在详细介绍设置变形调节装置桩筏基础工作机理的基础上,重点对其应用领域进行了阐述。结果表明:和常规桩筏基础相比,设置变形调节装置桩筏基础通过调节器的设置,实现了桩基支承刚度的人为干预和按需调节。设置变形调节装置桩筏基础主要可应用于端承型桩基桩土共同作用、变刚度调平设计、老桩的再生利用以及土岩结合地基等支承刚度严重不均匀的情况。     

分层地基模型|桩筏基础|沉降|非线性|离心模型试验

基于改进的分层地基模型,考虑桩–土–筏的共同作用,提出了刚性桩筏基础非线性分析方法。地基附加应力计算考虑土层参数的变化,采用层状弹性体系的Burmister应力解;地基变形采用分层总和法,所采用的计算参数压缩模量和一维回弹模量试验确定方便。通过简单的室内一维加卸载试验确定其随加卸载次数的变化,进一步得到桩筏基础在重复加卸载下的沉降规律。对单桩和桩筏基础进行离心模型试验,并将计算结果和试验结果进行对比分析,验证了本文方法的正确性,可应用于实际工程问题的分析。     

不同桩长、桩径桩筏基础的分析方法

针对具有不同桩长、桩径群桩的桩筏基础进行研究,采用筏基无单元方法对筏板进行模拟,基于共同作用原理,以桩与桩、桩与土相互作用的解析模型为基础,建立了层状地基上不同桩长、桩径、桩体材料情况下,桩筏基础与地基共同作用的一种分析方法。旨在解决具有特殊桩群,或通过桩长、桩径、桩体材料的变化、优化桩土刚度分布、调平设计时的桩筏基础计算问题。该方法可方便地用于非均匀布桩、非规则平面形状桩筏基础的计算和优化分析。与基于实际工程的大型模型试验结果的比较表明,该方法是合理可行的,并具有较好的实用性。     

长短桩桩筏基础相互作用系数解法及分析

采用积分方程法推导出求解桩-桩、桩-土、土-土之间的相互作用系数所需要的第二类Fredholm积分方程,利用叠加原理对长短桩桩筏基础进行计算分析,通过与其它计算方法的比较验证了计算方法的正确性.并对长短桩桩筏基础的沉降、各桩以及土之间的荷载分担情况进行了分析.该方法可以用来分析大规模的长短桩桩筏基础,具有较好的工程应用前景.     

可控刚度桩筏基础桩土共同作用的工程实践

端承型桩等支承刚度较大的桩基础,在正常工作荷载作用下,桩顶较小的竖向变形无法保证桩土共同作用的实现,这可能导致良好的天然地基承载力得不到充分利用,造成极大的浪费。介绍的典型工程成功解决了支承刚度较大的桩基础难以实现桩土共同作用的问题,同时还实现了桩筏基础的变刚度调平,通过对工程设计及数值分析过程的详细论述与描写,并将现场测试数据与分析结果进行对比分析,验证可控刚度桩筏基础应用于该项目的合理性与可靠性。数值分析及现场实测结果显示,本工程采用可控刚度桩筏基础后,建筑物总沉降和差异沉降均满足设计要求,地基土分担了上部结构63%的的荷载,桩基数量大幅度降低,减少了高能耗建材的使用和桩基施工对周边环境的影响,取得了显著的经济效益和社会效益。本工程可控刚度桩筏基础实施所取得的相关经验与成果可供类似工程借鉴与参考。     

位移调节器用于端承型桩筏基础的模型试验研究

位移调节器是用于调节物体支承接触点之间位移的特殊装置,可用来保证端承型桩筏基础桩–土的变形协调和共同作用。为研究端承型桩筏基础中位移调节器的设置对桩–土–筏相互作用的影响,进行了位移调节器设置前后端承型桩筏基础的室内模型对比试验。试验测量了桩身轴力、筏板沉降及桩间土反力,分析了不同荷载级别下端承型桩筏基础的荷载传递规律、整体沉降与差异沉降分布特征以及桩土荷载分担比等内容,结果表明：与常规端承型桩筏基础相比,位移调节器的设置改变了桩筏基础的荷载传递规律,顺利实现了桩土的共同作用,同时适当支承刚度的调节器可优先且充分地发挥筏底土体承载能力,优化桩土荷载分担比。结论可为进一步理论研究提供试验依据。     

基于ABAQUS的变刚度布桩复合地基沉降性状研究

以数值模拟的方法研究了变刚度复合地基的沉降分布和变形影响范围。计算结果表明:在荷载较大的核心筒区密集布桩而在荷载较小的边角区稀疏布桩或不布桩,能有效的减少基础沉降差,同时减少基桩工程量。     

桩筏基础的相互作用系数解法及参数分析

采用积分方程法推导出求解桩–桩、桩–土和土–土间相互作用系数所需要的第二类Fredholm积分方程,利用叠加原理对桩筏基础进行计算分析,通过与常规弹性理论方法计算结果的比较验证了本文方法的正确性。最后对桩筏基础的沉降、各桩以及土之间的荷载分担情况进行了一系列的参数分析。此方法可以用来分析大规模桩筏基础,具有较好的工程应用前景。