黄石市体育馆基础设计

介绍了黄石市体育馆基础设计,阐述了人工挖孔灌注桩在桩端岩石持力层埋深变化大这一情况下的利用及嵌岩桩受压和抗拔承载力的估算,简述了桩筏基础的计算理论及嵌岩桩筏基础的简化计算处理,为类似工程设计积累了经验。     

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。     

关于单桩竖向弹性刚度有关问题的讨论

GB 50040—96《动力机器基础设计规范》在确定单桩竖向刚度时,采用了刚性桩的设计理论,但实际桩并非刚性体,1979年和1987年苏联颁布的《动力机器基础设计规范》均采用了桩侧刚度为常量的弹性桩设计理论,显然,苏联《动力机器基础设计规范》比GB 50040—96较合理。实际桩侧刚度沿桩长呈不均匀分布,并对桩的竖向刚度有较大的影响。在将桩侧刚度设置为不均匀分布的基础上,采用有限元法对单桩的竖向刚度进行计算,并将计算结果与按苏联1987年颁布的《动力机器基础设计规范》中方法的计算结果进行对比和讨论。最后给出了在设计中可以直接采用的单桩竖向弹性刚度。     

桩筏基础分析方法与优化设计对策

桩筏基础设计的关键在于确定桩筏的荷载分担比及桩对减小沉降的作用。对国内外有关桩筏基础设计方面的资料进行了分析,针对高层建筑常见的两种荷载形式,提出了在筏板中布置长桩,沿筏板边缘布置短桩的桩群布设方式。依据对桩筏基础设计参数的研究成果,给出桩筏基础优化步骤和算例的验证情况。     

关于高层建筑桩筏基础设计

随着近年来城市经济的快速发展,高层及超高层建筑与日俱增,桩筏基础以其明显的优点被广泛用作高层建筑的基础结构,是高层建筑采用较多的一种基础形式。桩筏基础的优化设计首先是进行桩型的优选,桩型的合理设计是高层建筑桩筏基础桩型设计的重要部分。本文对高层建筑桩筏基础桩型设计进行了探讨。     

预应力管桩的弯斜桩处理

预应力混凝土管桩成桩质量好 ,承载力高 ,基础造价低 ,但在复杂地质情况下易出现断桩、弯桩及斜桩现象。结合一工程实例 ,通过对断桩、弯桩和斜桩的分析及静载试验 ,提出了对类似管桩问题的处理办法。     

水平变刚度优化设计对桩筏基础动阻抗的影响

为研究水平变刚度优化设计对桩筏基础动刚度的影响,针对成层地基上的大型桩筏基础,采用直接法计算桩筏基础模型在水平、竖直和回转三个方向上的动阻抗函数.对比分析了不同地震动水平下,变桩径和变桩距对桩筏基础动阻抗函数的影响.结果 表明,水平变刚度优化设计和地震动水平对所研究桩筏基础动阻抗函数的影响随输入频率的变化而变化.当输入频率较小时,水平变刚度优化设计对桩筏基础三个方向动刚度的影响均不明显,当输入频率较大时,桩筏基础水平方向动刚度会减小,但竖向和回转方向的动刚度不受影响;地震动水平的增加会减小土体的等效剪切模量、增加土体的等效阻尼比,进而减小桩筏基础动阻抗函数曲线的振荡幅值.建议对桩筏基础进行不同输入荷载频率的研究,以确保优化设计的可靠性.     

柔性基础下CFG桩复合地基桩、土承载力发挥试验研究

CFG桩复合地基桩、土发挥性状与基础刚度密切相关。刚性基础和柔性基础下CFG桩复合地基室内模型对比试验得出,在试验条件下,两者在桩土应力比,桩、土荷载分担比,桩、土承载力发挥,变形场和负摩擦区等性状方面存在明显差异。试验结果可为CFG桩复合地基在交通市政领域中的应用提供参考。     

嵌岩群桩基础间增补非嵌岩短桩的作用机理及荷载分配规律

结合实际工程案例,采用三维有限单元法研究了既有嵌岩长桩基础之间增补非嵌岩短桩的作用机理及荷载分配规律。采用PLAXIS 3D有限元软件,首先分析了单根嵌岩长桩的轴力随深度变化情况,并与试桩静载荷试验结果进行对比。在校验有限元模拟计算参数的合理性与准确性之后,建立长桩基础和长、短桩组合基础有限元模型,分析长桩基础和长、短桩组合基础的轴力变化规律,进一步探讨了嵌岩长桩与非嵌岩短桩之间的荷载分担规律及调控方法。研究表明,桩端嵌入深埋岩层中的钻孔灌注桩在开展单桩静载荷试验时呈现出摩擦桩性状,但在群桩共同作用时则凸显出端承桩性状。在嵌岩长桩之间增补非嵌岩短桩,能够有效减小长桩上部的轴力,但长桩中下部的轴力并未减小。长桩与短桩之间的荷载分配关系取决于二者刚度比值,根据实际需求确定长、短桩刚度比的目标区间并采取适当措施对长、短桩刚度比进行调节是长、短桩组合基础设计的关键。     

高层建筑桩筏和桩箱基础的优化设计

本文通过现场测试以及高层建筑桩筏和桩箱基础的共同作用分析，指出现有桩筏（箱）基础优化所存在的问题，并提出桩筏（箱）基础优化的数学模型。     

桩基础高层建筑纠倾加固方法及工程实践

针对高度为99.9 m的桩基础高层建筑不均匀沉降事故工程,为减小其地基压缩量及更好地增强建筑基础的整体刚度,从而制止沉降和抵抗不均匀沉降,结合该高层建筑结构特点以及地质条件,基于“加强基础刚度,止沉调平”的基本思路提出了“增补筏板+外部筏板外扩+锚杆静压桩”的纠倾加固方法,通过检测数据分析对该方法进行了验证。结果表明:以“增补筏板+外部筏板拓宽+锚杆静压桩”技术为主的综合纠倾加固方案是可行的;对于过量沉降以及产生较大不均匀沉降的桩基础高层建筑,采用“增补筏板+外部筏板外扩+锚杆静压桩”的综合纠倾加固方案将原桩基础转化为桩筏复合地基,有效提高了建筑物的整体性和地基基础承载力,同时利用锚杆静压桩布置数量、施工的先后顺序、施工时间差异对基础承载力进行调整,可以为大楼自然回倾创造条件,达到既制止其沉降与倾斜又适当纠倾的目的;外部筏板拓宽既能在纠倾过程中减缓沉降趋势,也能在建筑物使用过程起到防止复倾的作用。     

某高层办公楼设计中的基础方案选型分析

为提高高层建筑基础的设计施工质量,保证建筑的整体安全性,结合某高层办公楼设计中的基础选型案例进行详细分析,分别对桩基础、筏板基础和桩筏基础进行对比分析,指出桩筏基础对本工程的适用性,并提出基础选型的注意事项。     

桩筏基础的设计计算方法及模型试验研究综述

总结了工程设计中桩筏基础的设计理论和方法、桩筏基础的模型试验研究现状,结合复合桩基的理论和设计方法,探讨了对桩筏基础的筏板受力性状研究的重要性,提出模型试验要多关注筏板的受力机理的建议,从而为设计积累经验。     

桩-筏(梁)基础设计中地基反力的确定方法

桩 -筏 (梁 )基础设计时 ,筏板 (梁 )底部的地基反力的确定是十分关键的 ,它不仅受到上部结构的刚度影响 ,还受到地基土的固结度随着时间的增长而不断变化及地基刚度的时效性等的影响 .设计时其计算模型的建立又和桩 -筏 (梁 )的刚度有关 .根据地基土在桩 -筏 (梁 )基础的作用下的实际受力状况 ,结合工程实例 ,提出桩 -筏 (梁 )基础设计时简化计算的 3种模型及 3种型使用时的注意事项 .     

南京星雨花都小区局部桩筏基础的设计研究

以南京星雨花都住宅小区工程为例,介绍在软弱地质条件下高层建筑的基础设计方法,提出了局部桩筏基础的概念。计算结果对比表明,在桩数和桩位不变的前提下,仅改变筏板的平面布置形式,在一定程度上可起到调节桩反力和筏板应力重分布的作用,桩与筏板共同工作效应明显。此方法为该类型基础设计提供了一个新的解决途径。     

Physical modeling of behaviors of cast-in-place concrete piled raft compared to free-standing pile group in sand

Similar to free-standing pile groups, piled raft foundations are conventionally designed in which the piles carry the total load of structure and the raft bearing capacity is not taken into account. Numerous studies indicated that this method is too conservative. Only when the pile cap is elevated from the ground level, the raft bearing contribution can be neglected. In a piled raft foundation, pile–soil–raft interaction is complicated. Although several numerical studies have been carried out to analyze the behaviors of piled raft foundations, very few experimental studies are reported in the literature. The available laboratory studies mainly focused on steel piles. The present study aims to compare the behaviors of piled raft foundations with free-standing pile groups in sand, using laboratory physical models. Cast-in-place concrete piles and concrete raft are used for the tests. The tests are conducted on single pile, single pile in pile group, unpiled raft, free-standing pile group and piled raft foundation. We examine the effects of the number of piles, the pile installation method and the interaction between different components of foundation. The results indicate that the ultimate bearing capacity of the piled raft foundation is considerably higher than that of the free-standing pile group with the same number of piles. With installation of the single pile in the group, the pile bearing capacity and stiffness increase. Installation of the piles beneath the raft decreases the bearing capacity of the raft. When the raft bearing capacity is not included in the design process, the allowable bearing capacity of the piled raft is underestimated by more than 200%. This deviation intensifies with increasing spacing of the piles.     

桩筏基础设计方案优化若干问题

从优化设计的角度出发,探讨了桩筏基础的设计思路、布桩方式、桩土共同作用等一系列问题,得到了一些有益的结论.还提出了一些对设计进行优化的思路和具体方法供读者参考.     

桩筏基础有限元分析设计优化

运用简化的共同作用分析方法,并将采用点弹簧模拟高层建筑下桩对筏板的作用与面弹簧模拟高层建筑下桩对筏板的作用进行对比。通过不同影响因素(有限元网格划分、弹簧属性的选择)分析筏板基础的受力及变形并得出结论以供广大工程人员参考。     

Automatic optimization of piled raft design based on branch and bound method

Piled rafts are foundation systems that combine a shallow raft with the minimum number of piles beneath the raft, in order to achieve the necessary bearing capacity and the acceptable settlement restrictions. Its use is increasing in many countries, especially in skyscrapers in Europe and Asia, for which the foundation design can result in hundreds of piles due to the high load magnitude. However, controlling the most influencing variables on the foundation behaviour, while achieving an acceptable cost, is a challenge for designers. This paper presents an optimization procedure to determine the best raft thickness, number of piles and their location. The branch and bound optimization method was combined with a specific computational programme for piled raft analysis (GARP) providing an automatic technique to obtain the lower cost design. A building in Brazil and theoretical examples of a piled raft with different load sets are presented and analysed using this numerical approach. The results show that the presented automatic procedure provides interesting solutions, economically enhancing the design of piled raft foundation systems. The optimization process provides arrangements using lower number of piles while satisfying the constraints in both analysed cases. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

用于调整差异沉降的预留净空桩筏基础模型试验研究

预留净空桩筏基础是一种新的利用桩土相互作用的形式,可用于调整建筑物筏板–桩–土相互作用和减少差异沉降。进行了砂土中常规桩筏基础和桩顶预留净空桩筏基础的模型试验研究。分析表明:在相同荷载作用下,在试验条件下,相对于常规桩筏基础来说,预留净空桩筏基础的实质作用在于可使桩间土压缩提前发生,显著提高桩间土分担荷载的比例,在可压密土中可强化桩土相互作用,桩端刺入量显著下降,使得桩土更趋于整体沉降。预留净空桩筏基础可有效利用土的承载力,减小桩顶应力过分集中,且对桩端阻力有显著的强化作用。