主裙楼变厚度筏板计算分析

本文采用三维有限元法的三维退化层合单元法和分区积分技术，将桩土看成弹簧作用在筏板上，把群桩中单桩非线性刚度和土的刚度结合到总刚度中，建立起桩-土-筏相互作用简化方法，分析了高层建筑主裙楼采用平板式筏板和梁板式筏板相结合基础型式的桩筏基础的沉降和筏板中的应力等分布情况，并与实测结果进行了比较，结果比较一致。     

考虑相互作用的桩筏基础简化分析法

提出了一种考虑土 -桩 -筏相互作用的桩筏基础简化分析法。将群桩中每根桩的桩顶沉降分成桩身压缩和桩端沉降分别计算 ,桩身压缩由单桩静载荷试验或其他方法估算 ,桩端沉降根据分层总和法计算。将桩简化成弹簧作用在筏板下 ,弹簧刚度根据桩顶平均荷载和相应的沉降获得。采用 16节点退化实体等参元对筏板进行有限元分析 ,获得筏板的沉降和内力等。本文方法桩的刚度计算相对简单 ,可以考虑成层地基、地基层厚不均匀等情况 ,沉降计算方法和土性参数确定基本上与“规范”法相同 ,板单元特别适合于平面形状不规则及变厚度的筏板分析。最后 ,将本文的计算结果和其他方法作了对比 ,并介绍了该方法的工程应用。     

桩筏基础的筏板分块探讨

采用三维有限元方法,就工程中常见的桩筏基础在竖向荷载作用下桩—地基土—筏板共同作用时的特性进行探讨,重点分析筏板分块面积大小对桩土分担比、筏板内力(特指弯矩和扭矩)、最大沉降量和最大沉降差的影响,从而得出有益的结论并提出了设计建议。     

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     

桩筏基础相互作用非线性简化分析

提出一种桩筏基础相互作用的简化分析方法。对筏板和土体的接触面进行单元离散,在单桩弹塑性分析的基础上,分析了桩–桩、桩–土、土–土的相互作用关系。推导了桩土体系的刚度矩阵,得到刚性筏板群桩基础的竖向荷载沉降关系,桩的轴力沿深度的分布和桩、筏板各自分担的荷载。无需对桩和土体沿深度方向进行单元离散,简化了计算过程。由于考虑了土体的非均匀性和桩土相互作用的非线性特性,计算模型更好地反映了土体的实际性状。与有限元、边界元计算值以及实际工程实测值进行对比分析,验证了本文方法的正确性,并可应用于实际工程问题的分析。     

土-桩-筏共同作用的混合分析法

提出了一种土-桩-筏共同作用的混合分析法.将桩和桩间土简化为弹簧作用于筏板下,桩土相互作用系数基于Mindlin解和Boussinesq解,为避免桩端应力集中,在桩端面上进行应力积分,并引入修正参数来考虑桩挤开土的实际情况.筏板采用无剪切闭锁的四边形厚薄板通用单元进行有限元分析.根据桩土柔度系数得到桩土柔度矩阵,求逆后与筏板刚度矩阵耦合,形成土-桩-筏体系的刚度矩阵.桩的沉降计算和土层参数的确定与规范法一致,适用于成层地基上变桩长、变桩径情况,板单元适用于平面形状不规则的薄板及中厚板.通过计算Poulos提出的经典桩筏基础模型并与其它几种典型方法对比,表明该法合理、实用.     

变截面桩筏基础计算分析

通过三维有限元法的三维退化层合单元法和分区积分技术。将桩土看成弹簧作用在筏板上。把群桩中单桩非线性刚度和土的刚度结合到总刚度中。建立起桩-土-筏相互作用简化方法，分析了一大型烟囱的桩筏基础的沉降和筏板中的应力等分布情况，并与实测情况进行了比较。结果相当吻合。     

桩顶与筏板多种连接构造方式工作性状对比试验研究

针对桩顶与筏板之间不同构造形式下的相互作用,对可压密土中刚性桩复合地基、常规桩筏基础和桩顶预留净空桩筏基础进行了现场模型试验,测量了筏板沉降、筏板内外不同深度地基土沉降、桩身轴力和桩间土反力,分析了不同荷载级别下筏板沉降、筏板内外不同深度地基土沉降、桩土荷载传递特性和桩土荷载分担比分布规律。与刚性桩复合地基和常规桩筏基础相比,对于桩顶预留净空桩筏基础工作性状,研究发现在桩顶与筏板接触前,桩顶预留净空桩筏基础工作性状与刚性桩复合地基相似;桩顶与筏板接触后,其工作性状与常规桩筏基础相似。试验条件下,桩顶与筏板之间接触、设置褥垫层、预留净空(或可压缩垫块)不同连接方式可显著影响桩间土的压缩及桩土相对滑移,对上述三者来说,桩身下部桩、土相对滑移量(桩端刺入量)依次减小。     

拉压模量不同理论在桩筏基础分析中的应用

将拉压模量不同的概念引入到桩筏基础柔度矩阵中,建立了桩筏基础简化分析模型,板单元采用基于广义协调元思想的厚薄板通用单元,解决了剪切闭锁现象;桩周土体的作用采用荷载传递法,能够考虑由于沉桩、土固结引起的有效应力变化以及桩的加载过程对荷载传递函数的影响。讨论了地基土拉压模量比对桩筏基础沉降、地基土分担比和筏板内力的影响规律。提出现有工程设计中,对于多层、小高层建筑筏板较薄的情况,不考虑拉压模量不同,会低估筏板的实际弯矩,存在安全隐患。     

南宁地王国际商会中心基础设计

结合南宁地王国际商会中心工程的地质特点,介绍了在满足复合地基承载力和变形要求前提下合理布置桩筏联合基础的做法及其设计步骤。布置桩筏联合基础时使桩筏分别落在不同土层上,以充分利用不同深度地基土的承载力,最大限度利用桩身强度和天然地基承载力。该做法可以取得很好的经济效益,可供工程设计人员参考。     

两阶段变刚度桩筏基础承载力可靠度分析及其在高层建筑基础的应用

通过建立承载力计算的极限状态方程,结合工程实例,运用可靠度理论,对两阶段变刚度桩筏基础的承载力进行了可靠度分析与验证,对其安全系数指标和可靠度指标的关系进行了研究分析,得到了基于概率极限状态设计方法即现行规范《建筑结构可靠度设计统一标准》的可靠度指标,验证了采用安全系数法作为两阶段变刚度桩筏基础承载力验(计)算方法的合理性。     

生态复合墙结构桩筏基础优化设计分析

为了研究生态复合墙结构在地基基础与结构相互作用时桩筏基础的优化设计方法,建立生态复合墙-剪力墙混合结构和纯剪力墙结构在相互作用条件下的数值计算模型,计算了结构及地基基础的内力及变形。结合计算结果,分析了相互作用对桩筏基础、地基的应力、应变等的分布规律的影响,并将两种结构计算结果对比分析,研究了筏板厚度、混凝土强度、桩长、桩径等因素的变化对上部结构、桩筏基础的应力、应变及桩顶反力、桩筏荷载分担比等的影响,为生态复合墙结构桩筏基础基于地基-基础-结构相互作用的优化设计提供了参考。     

桩筏基础共同作用分析方法研究

计算桩筏基础的方法很多,如弹性理论法、荷载传递法、混合法、有限元法和有限元有限压缩层法等等。但是这些方法计算复杂,计算机容量大,计算时间长,因而采用能量变分原理来分析桩筏基础。即先假定筏板的位移模式,用能量变分的方法计算位移模式中的一系列未知参数,建立桩筏系统方程,它不需要对桩、筏进行单元离散,减少了计算的复杂性,可方便的应用于大型群桩筏计算。     

桩筏基础承载能力分析及模型试验设计

分析了考虑桩土相互作用时承载力的确定方法，设计了一个模型试验来研究桩筏基础的承载力，并根据试验结果分析了桩土相互作用的特性，对桩筏基础的全面认识和研究具有重要意义。     

基底土反力对地下室底板设计的影响分析

以荷载传递法、有限单元法和弹性理论法的混合解法为基础进行桩筏基础体系分析。深入研究桩筏基础在桩基发生沉降过程中基底土反力和底板内力的变化规律,合理计算桩筏基础地基土荷载分担比,并提出基础底板设计中荷载取值的原则,为多层及小高层地下室底板设计提供依据。     

空中华西村结构与桩筏共同作用研究

采用ABAQUS对空中华西村上部结构和桩筏基础进行了整体三维弹塑性数值模拟。计算采用Mohr-Coulomb模型和混凝土塑性损伤模型分别描述土和混凝土的非线性材料特性,采用Winkler模型描述桩的力学行为,在此基础上模拟了沉降过程中上部结构、筏板、桩以及土的共同作用过程。和以往的分析手段相比,该方法能够模拟上部结构刚度以及混凝土开裂损伤引起的沉降变化、筏板混凝土和钢筋应力的重分布及桩基反力分布的变化。该方法计算假定较少,为基础设计和验算提供了比传统方法更可靠的数值依据。     

基于共同作用理论的核心筒下桩-承台基础优化设计

基于共同作用理论,结合实际工程,采用有限元法对核心筒下桩-承台基础的荷载分担比例及受力特点进行了较为详细的计算和分析。依据分析得到的规律对常规设计方法进行了优化。证明考虑上部结构-承台-桩-土共同作用来设计核心筒下桩-承台基础是合理的,也是必要的。可供类似工程设计参考。     

桩筏结构复合地基中筏板受力分析的理论计算模型与试验研究

由于缺乏刚性桩复合地基之上筏板受力的合理计算公式,目前中国高速铁路桩筏结构复合地基中筏板的设计计算仍采用简化算法,其计算结果的准确合理性尚不满足要求,为此拟对桩筏基础之上的筏板进行理论求解。选取桩筏结构中单桩作用的筏板区域作为求解单元,将该单元结构视为位于单桩和Winkler弹性地基共同支撑的四边滑支Reissner矩形中厚板,将Reissner矩形中厚板的基本方程导入Hamilton体系,利用辛几何中的分离变量及本征函数展开等方法,求出矩形中厚板弯曲问题的解析解,进而可求得复合地基上筏板的内力、挠度、桩顶反力和桩间土压力等设计值。最后将现场试验实测值与理论模型解析解的计算结果进行对比,结果采用文中理论模型计算得到的筏板弯矩、桩顶轴力及桩间土压应力等与现场实测结果吻合较好,表明在桩筏结构复合地基的筏板设计中,提出的理论模型是一种准确可靠的计算方法。     

振动波型对X形桩桩–筏复合地基动力响应影响的模型试验研究

基于大比例模型试验系统,开展砂土地基中现浇X形桩桩–筏复合地基的模型试验研究;分析正弦波与"M"波荷载作用下X形桩桩–筏复合地基的累计沉降、动位移幅值、动刚度、振动速度等的变化规律,初步揭示X形桩桩–筏复合地基动力响应机理。试验结果表明,桩筏复合地基的沉降s与荷载循环次数N的关系曲线可近似用对数函数描述;动位移幅值和动刚度与荷载形式和振幅有关。振动速度随深度增加而逐渐衰减,碎石垫层在振动速度向地基土传播过程中起到了良好的减震作用。研究成果为X形桩–筏复合地基的应用提供了参考依据。