桩筏基础在上下部共同作用下的极限分析

桩筏基础是目前高层建筑最常用的基础形式,在上下部共同作用下,桩筏基础的内力分析目前通常限于弹性分析范畴.本文视桩基、筏板和上部结构为整体,从能量原理出发,引进上下部同步破坏优化设计准则,建立了一套桩筏基础在考虑上下部共同作用下的极限分析计算方法,并通过二个桩筏工程的极限分析以及实测对比,说明本文方法的合理性与可靠性.     

框架结构-箱形基础-地基土共同作用分析

采用空间有限元法 ,对框架结构 箱形基础和地基土的共同作用原理和性状进行了探讨和分析。空间框架采用考虑剪切变形的空间杆单元 ,箱形基础采用平板形壳体单元 ,地基采用改进的有限压缩层地基模型、运用程序 ,针对一典型算例进行了分析 ,并得出了一些对工程实践有益的结论。     

墙率对箱形基础受力变形影响的研究

在研制了一个考虑箱形基础与地基及上部结构相互作用的三维空间分析程序SBSIA的基础上,研究了墙率对箱形基础受力变形及基底反力的影响.研究结果表明<箱、筏基规范(JGJ6-99)>中墙率的规定可以适当降低,对箱形基础受力变形及基底反力的影响不大,但必须注意验算墙体的抗剪强度和基础底板的抗冲切强度.     

上部结构分步施工对高层建筑上下部共同作用计算的影响研究

目前,在高层建筑结构上下部共同作用分析中,很少考虑上部结构分步施工的影响.对土质地基上框架结构的研究表明,上下部共同作用效应明显的体系,上部结构的分步形成对共同作用分析有较显著的影响.相对于不考虑上部结构分步施工的情况,考虑上部结构分步形成时,上部结构对基础变形的约束作用略有减小,基础差异沉降增大,基础内力增加;底层柱轴力出现与基础差异沉降相反的加卸荷现象;尤其上部框架梁的弯矩有较大不同,越到上部楼层,参与上下部结构共同变形的程度越低,共同作用对其内力的影响越小.     

考虑共同工作箱形基础底板与顶板设计

作者通过对实测资料的分析,指出在按箱基规范进行箱基底板和顶板设计时存在的局限性,进一步由深理论导出其限制条件,同时给出了改进计算方法及设计意义。     

箱形基础和上部结构共同作用(上)

探讨了箱基和上部结构－框架共同作用的机理,并对现行计算方法提出个人意见和初步建议。为了箱基的防渗漏,笔者提出一个大胆的设想。此外在文中还给出用杆件力学方法计算框架－箱基－地基的共同作用。     

箱形地基共同作用结构设计探讨

经济、安全的箱形地基结构设计会带来显著的经济效益 ,分析了高层建筑箱形地基结构设计共同作用的机理、共同作用的影响及目前存在的问题 ,论证了采用共同作用分析方法进行高层建筑箱形地基结构设计的可行性     

柱下条形基础及交叉梁基础极限分析

对条形基础和交叉梁基础在外荷载作用下可能进入机动破坏模式,运用虚功法进行了相应的极限分析,推出各极限状态的基础极限承载力计算式。并探讨了如何能使基础的各部分都能顺利地达到极限状态。     

黄土地区高层建筑箱形基础的沉降分析

高层建筑采用箱形基础,施工时基坑开挖会挖去大量土体,引起地基土回弹,同时建筑荷载较大,控制基础沉降成为工程设计的关键问题之一。文中以西安小雁塔宾馆工程为依托,通过测量基坑土的回弹变形,基坑开挖和建筑物荷载对相邻地基土的变形影响以及地基土层的沉降量,分析了高层建筑箱形基础基坑开挖到建筑施工的不同阶段,基坑范围内及相邻地基土的沉降变形特征。结果表明,深基础基坑开挖引起的回弹变形约占最终沉降量的30%,且当建筑物加荷等于挖土卸荷时仍有沉降。基坑范围内地基土的沉降量远大于相邻地基土,经分析这种差异主要来源于基础边缘土体的剪切变形。     

高层建筑上部结构与基础和地基共同作用研究

介绍了上部结构与基础和地基共同作用的整体分析概念，逐一阐述了上部结构与基础和地基共同作用的研究历程、研究方法和研究成果，最后对上部结构与基础和地基共同作用的研究前景进行了展望。     

地基基础与上部结构共同作用下的地基模型

综述了地基本构模型发展的历史、现状以及未来趋势，介绍了工程上常用的几种地基模型，并通过分析各类本构模型的优缺点，确定了其应用范围。     

高层建筑上部结构、基础与地基土共同作用的地震时程分析

上部结构、基础与地基土为一整体系统,在地震作用下考虑系统的共同作用是结构精确分析的基础.本文以ANSYS有限元软件为工具,进行了框架结构、基础及地基的动力时程分析.通过比较,考虑共同作用和非共同工作系统的动力响应,分析了结构动力特性、结构的侧移、底层柱的内力和基底反力分布图,得出了一些有价值的结论,对工程设计有一定的参考意义.     

基础型式对均质岩坡—基础—上部结构共同作用影响分析

随我国山地城镇建设中,一些建筑需建于岩质边坡地基之上,建筑结构与岩坡地基之间的共同作用成为一个现实的研究课题。通过有限元数值分析的方法,对岩坡地基与上部结构及基础共同作用受力中基础型式的影响问题进行了计算分析,其中岩坡地基为10m高的直立边坡,上部结构为10层框架结构,基础型式考虑了独立基础、条形基础、筏形基础、桩基础4种情况。分析中上部结构、基础与岩坡地基满足三者的受力平衡和变形协调条件。研究了4种基础型式下考虑相互作用后的岩坡地基强度变形情况及上部框架结构及基础内力和变形情况,得出了一些有益的结论,对相关工程实践具有参考意义。     

地基基础与上部结构动力共同作用研究进展

阐述了地基基础与上部结构动力共同作用问题的提出背景、研究和发展现状以及地基与上部结构的动力特性,介绍了一般的研究动力共同作用的理论分析方法以及研究难点,得出了结论,以指导结构设计。     

考虑桩土共同作用的桩基补强原理及应用

本文结合某工程实例探讨了桩土共同作用在桩基补强设计中的应用     

威海海悦大厦地基变刚度调平设计

介绍了威海海悦大厦的基础设计、基础计算、工程实测。在高层建筑基础设计中,通过调整地基和基础的刚度分布,可有效的协调和控制基础差异沉降。采用CFG桩复合地基时,根据地层分布特点采用变桩长是实现地基基础变刚度最科学有效、经济合理的途径。在基础设计中用复合地基方案代替桩筏基础方案,在复合地基布桩时采用地基变刚度调平理论进行优化布桩,采用PKPM软件中JCCD软件软件模块进行上下部结构共同作用分析计算并与实测结果进行对比,实测结果与计算值总体相近并偏小,计算结果偏安全。     

圆形放坡基坑临界深度极限分析

近几年,圆形基坑出现在许多土木工程中,为求解圆形放坡基坑的临界深度,用塑性力学中的上限法对其稳定性进行分析。假设基坑的滑裂面为旋转对数螺旋面,根据库仑材料相关联流动法则构建相应的机动许可速度场,利用体应变率求得变形区的内部能量耗散率,最终建立求解圆形放坡基坑临界深度的最优化模型。通过对该模型的求解,研究临界深度随基坑坡角、深径比及土内摩擦角等的变化规律。分析发现“拱效应”使得圆形基坑的临界深度大于平面边坡的临界高度,但当深径比很小时,前者的上限解将接近后者的上限解。若基坑的深度与直径之比小于10,则可忽略“拱效应”,将其看成平面边坡,用条分法对其进行稳定性分析。另外,将圆形基坑临界深度的上限解与轴对称极限平衡解进行比较,发现前者更接近真实解。     

溶洞因素对上部结构柱应力的影响

在岩溶地质条件下,考虑上部结构与地基基础的相互作用,通过三维整体建模考虑变形协调。利用ANSYS有限元软件计算分析某一算例,通过改变溶洞半径、埋深、形状及改变溶洞围岩的弹性模量、泊松比及厚度,得出溶洞因素对上部结构应力的影响变化规律。     

基于强度折减法的桩基础有限元极限分析方法

研究了桩基础的强度折减法应用问题,提出了不同于传统的超载安全系数的桩基础安全储备系数概念,建议了强度折减法桩基础极限分析判定条件,即:①折减系数–位移曲线(F–s曲线)出现拐点、末端出现近似平行于s轴的直线段;②折减系数–桩端阻力曲线(F–Qu曲线)出现V型转折点,则F–s曲线的拐点、F–Qu曲线V型尖点的前一折减系数为该桩顶荷载条件下基础的安全储备系数。通过使用对工程桩极限分析表明,强度折减法计算的极限荷载与静载荷试验方法、荷载增量法判定的极限荷载误差小于10%,表明该方法对工程桩基的极限荷载确定具有一定的应用意义。