基于Mindlin解的转炉桩筏基础设计

以某炼钢厂房的桩筏基础设计为工程背景,采用Mindlin和Boussinesq弹性理论计算桩土刚度,Reissner厚板理论分析桩基筏板,并利用该方法对转炉桩基础和厂房柱基础共同组成桩筏体系的总体沉降、差异沉降、桩顶反力、筏板内力等结果进行了计算。此法较现有的桩基设计规范中基于筏板绝对刚性假定的计算方法有一定的优越性。通过分析计算结果总结变化规律,发现荷载密度对此类基础的局部沉降、桩顶反力影响较大。     

基于共同作用的桩筏基础分析及设计

以宏达国际酒店高层建筑桩筏基础为工程背景,采用Poulos位移解计算桩土刚度,Reissner厚板理论分析桩基筏板,并利用该方法对桩筏体系的总体沉降、差异沉降、桩顶反力、筏板内力等结果进行了计算.此法较现有的桩基设计规范中基于筏板绝对刚性假定的计算具有一定的优越性.通过分析计算结果总结变化规律,认为荷载密度对此类基础的局部沉降、桩顶反力影响较大.分析结果能够为高层桩筏基础工程的设计提供有益参考.     

高新NEWORLD 3~#超高层办公楼桩筏基础设计

西安高新NEWORLD的3~#办公楼为8度区超B级高度的超高层结构,采用普通混凝土框架-核心筒结构体系,结构高度169.7m,建筑高度190.95m,其东西两侧与1跨3层的裙房连为一体,采用钻孔灌注桩桩筏基础。在基础设计中,采用变刚度调平设计对桩筏进行优化,通过不同桩径桩基成本控制比较,选择合理的布桩平面和筏板厚度,同时根据试桩结果优化桩长;对主楼采用钻孔灌注桩的桩基,裙房和纯地下室采用天然地基,根据外力特点和预期的差异沉降,选择裙房和纯地下室合理的筏板厚度;同时分析主楼灌注桩桩底、桩侧后注浆对桩基承载力的影响。为控制主楼与裙房的差异沉降,在主楼与裙房之间设置沉降后浇带。通过计算设置后浇带前后的差异沉降并加以对比分析,可以有效控制主楼自身及主楼与裙房的差异沉降,改善了筏板的内力并降低了上部结构的次内力,从而减少了桩基础工程量与筏板材料的消耗。     

可控刚度桩筏基础在岩溶地区的工程实践

在岩溶地区建筑物设计过程中,由于工程地质条件复杂,常采用摩擦桩与端承桩共同作用的桩筏基础形式,当建筑物层数较高,上部荷载的增大导致传统桩筏基础面临承载力不足和差异沉降过大等问题。以典型工程为例,介绍了可控刚度桩筏基础的设计方案,充分利用了地基土承载力。采用有限元建模的方法,从筏板沉降、筏板应力、桩顶反力等方面对传统桩筏基础和可控刚度桩筏基础设计方案进行了对比分析,验证了可控刚度桩筏基础用于该工程的优越性。本项目对同类工程有很好的借鉴作用。     

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.     

某续建工程桩筏基础内力与变形特性分析

根据某续建工程桩筏基础加固方案的设计实践,利用ABAQUS软件建立了具有代表性的筏板-桩-土共同作用的三维有限元分析模型,分析了补桩桩长、补桩桩身强度和加固筏板厚度对桩筏基础的内力及变形特性的影响。分析结果表明:补桩桩长对筏板的沉降、弯矩均有较大的影响;补桩桩身强度对筏板沉降及原有桩的桩顶反力影响较小;加固筏板厚度的增大对筏板调节差异沉降和均衡原有桩筏系统内力有利,但同时也会导致整个筏板的自重增大、沉降增大。将桩顶反力和筏板应力的数值计算结果与实测结果进行了比较分析,两者较为吻合。     

高层建筑桩筏基础筏板内力的现场实测与分析

筏板设计参数选择是高层建筑桩筏基础优化设计中的一个难题 ,为了解筏板的实际受力状况 ,对黄土地区某高层建筑———陕西省邮政电信网管中心大楼工程的桩筏基础进行了原位测试 ,分析了筏板从开始浇注混凝土至结构封顶应力变化的全过程 ,得到了筏板中轴线上的应力分布、沉降分布及桩顶反力和土反力的分布 ,为筏板优化设计提供了资料。     

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.     

筏板长宽比对桩筏基础沉降影响有限元分析

采用有限单元法分析法,建立土体剑桥模型,桩、筏八节点块单元模型,并结合分层总合法计算桩基沉降,分析筏板长宽比对桩筏基础沉降的影响规律,为桩筏基础的筏板设计提供参考。     

桩筏基础相对刚度及合理板厚的确定

采用考虑相互作用的桩筏基础简化分析方法,提出了一种新的桩筏基础相对刚度表达式,分析了桩筏基础相对刚度对筏板沉降、内力、桩顶反力分布的影响,研究了相对刚度与筏板长宽比的关系,并从发挥桩的承载力角度出发提出了合理板厚确定的公式。最后,用两个实例验证了板厚公式的合理性与工程应用的可行性。     

北京银泰中心桩筏基础设计

北京银泰中心工程为一特大型综合性项目,各建筑部分置于同一筏形基础底盘上,结构超高、荷载大而分布极不均匀。从基础选型、筏板设计、桩基计算、基础抗浮与沉降、桩基检测等各方面,全面介绍北京银泰中心桩筏基础设计,阐述了桩筏基础设计的思路,分析了此类基础设计中应注意的事项。     

桩筏基础中筏板厚度确定的研究

为克服传统上确定桩筏基础筏板厚度方法的弊端,提出了先按正常使用极限状态确定筏板厚度,再按承载能力极限状态加以验算的方法,分析了这两种极限状态中,影响筏板厚度的基本因素,结合板的理论、桩筏基础和上部结构的共同工作、承台冲切破坏的空间桁架理论以及工程实践经验,给出了预估筏板厚度和冲切外力及冲切抗力的简明计算式,并附以算例以及其他确定筏板厚度的方法加以讨论,最后给出了合理确定筏板厚度的完整步骤。     

超高层筒中筒结构桩筏基础共同作用现场实测与数值分析

通过对陕西省邮政电信网管中心大楼桩筏基础的沉降观测及反力的部分现场实测结果的分析,利用大型有限元软件ANSYS ,地基土采用弹塑性本构关系,筏板采用中厚板理论,建立了超高层筒中筒结构、桩筏基础和地基土的三维有限元模型,进行了三者在竖向荷载作用下共同作用的非线性数值分析,对黄土地区超高层建筑桩筏基础的沉降、受力和桩土分担比进行了探讨。分析表明:基础沉降、桩土荷载分担比等实测结果与数值分析吻合较好,在黄土地区建设超高层建筑采用超长灌注桩对于减小基础沉降有显著效果;筒体结构对基础刚度贡献的影响范围约为8层;筏板内力分布复杂,与上部结构形式和布桩方式等因素密切相关,且筏板悬挑端部弯矩很大。     

桩土-基础底板-上部结构协同的实用分析方法与应用

在考虑上部结构-基础底板-桩土协同作用分析方法的研究基础上,提出了一种较为实用的计算方法:采用Poulos解或Geddes解分析桩土刚度,用Reissner厚板理论计算底板内力与变形,用有限元法分析上部结构。该方法能考虑桩土变刚度、底板变厚度、抗拔桩、不均匀土层、网格自动剖分等因素,解决实际工程中遇到的各种复杂问题的计算。在上海环球金融中心工程中,用该方法得到了桩顶的反力、基础沉降、底板内力等计算结果,据此进行地基基础的设计及变形、内力实测的布置。     

共同作用对上部结构和桩筏基础的影响

以贵州省遵义市某县棚户区（城中村）改造项目为研究算例,利用SAP2000有限元分析软件建立框架剪力墙结构-桩筏基础-地基共同作用的三维有限元模型和不考虑三者共同作用的一般三维模型。与不考虑共同作用的一般模型相比,考虑共同作用后,上部结构的内力和桩顶的反力都增大,筏板沉降和筏板内力都减小,说明筏板沉降和筏板内力的安全储备较大。因此,在结构工程设计过程中,考虑上部结构、基础和地基共同作用的设计理念和方法与建筑物实际受力特征更相符,设计结果也更合理,同时也要考虑三者共同作用时上部结构和桩顶反力的不利影响。     

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。     

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。