桩筏基础相互作用下土中应力场的变化规律

在以往文献的基础上,通过计算分析,研究了不同桩数和桩长对土中应力场的影响以及桩基工作性状的变化规律,从应力角度探讨了桩基对沉降的控制作用。     

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。     

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.     

高层建筑桩筏（箱）基础中减少桩数的可行性分析

大量工程实践表明 ,对于桩筏 (箱 )基础 ,当用桩达到一定数量后 ,再增多或减少桩数 ,对基础沉降没有显著影响。不少学者针对现行桩基础设计提出了可以从桩基础中抽出一定数量的桩而不会影响建筑物正常使用的建议。本文试通过工程实例来分析高层建筑桩筏箱基础设计中减少桩数的可行性 ,并就常规设计提出建议。     

桩筏基础与地基共同作用的半解析半数值分析法

将群桩筏板基础离散成桩和弹性板,桩筏基础与地基的共同作用转化为桩、弹性板与地基之间的力与位移协调分析。对不同的地基模型求解相应的地基柔度系数,同时将桩作为弹性杆件求解其柔度系数,并将筏板视为地基上的四边自由矩形板,求出其在地基反力、桩顶反力和外荷载以及简支边广义位移共同作用下的位移,最后通过力和位移协调建立桩、筏、地基之间的共同作用方程并求解。算例对比表明半解析半数值方法具有较好的精度,能满足实际工程计算需要。     

基于Geddes应力解的桩筏基础沉降计算

桩基础沉降计算理论在国内应用较多的是Geddes应力法,目前在应用Geddes解计算桩基础沉降时,一般不考虑筏板刚度的影响,假定所有桩均分上部荷载,理论上存在缺陷。为了使桩筏基础的沉降计算更加合理,本文将薄板理论与Geddes解结合在一起,提出分析桩筏基础的新方法。该方法采用Kirchhoff薄板理论模拟基础底板,土被当成各向同性弹性半空间体,桩与桩之间以及桩土之间的相互作用通过Geddes解实现,采用有限单元法计算出每根桩分担的荷载,据此桩顶荷载,根据Geddes解计算桩基沉降。本方法解决了桩基沉降计算理论上的不足,使计算原理和计算结果更加合理。同时,在有限元计算中,采用对角阵近似代替群桩的满秩刚度矩阵,使计算时间大大缩短,能够分析较大规模的桩筏基础。     

桩筏基础沉降计算及变形特性分析

地基基础设计是高层建筑设计中最重要环节,有效的基础沉降变形计算是确保基础设计合理、安全的重要手段,采用等效作用分层总和法计算桩筏基础最终沉降量,分析比较建筑沉降理论计算值和实测值,研究桩筏基础变形特性。     

利用ANSYS模拟桩筏基础的有限元分析

提出一种有限元简化模拟桩筏基础体系的计算模型,利用有限元软件ANSYS实现这一计算过程。利用此方法计算相应模型与实测结果对比,计算数据较好的反映了桩筏基础的受力机理,可为结构设计分析提供一定的参考。     

带桩筏基的研究成果与应用

概括和总结了近年来国内外带桩筏基的理论分析研究成果和应用发展情况,并对带桩筏基和常规基础进行了经济分析评估,得出了影响带桩筏基设计的主要参数和经济因素结论。     

结构–桩筏–地基体系时间效应的三维数值分析

软土的非线性特性及上部荷载作用下地基的固结效应对上部结构内力分布及桩筏基础变形往往具有不容忽视的影响。不考虑上部结构刚度影响的共同作用分析常规设计方法与二维简化方法尚未全面地反映共同作用体系的实际工作机理。为此基于Biot固结理论,考虑地基土的弹塑性特性,对上部结构–桩筏基础–地基共同作用体系的时间效应进行了三维有限元数值分析。结果表明:地基的固结效应对共同作用体系的承载机理与变形协调能力具有显著的影响,共同作用体系的工作性能紧密地依赖于超孔隙水压力随时间的变化特征。同时上部结构刚度对共同作用体系的时间效应也具有不可忽视的影响。因此,在共同作用体系分析中应合理地考虑结构刚度效应和地基固结的时间效应。     

考虑结构刚度效应的筏基完全共同作用体系分析

筏板基础作为软土地基上高层结构的一种重要基础形式,在工程实践中得到了广泛应用。合理考虑上部结构、筏板与地基的共同作用效应具有现实意义。然而目前大多数研究仅限于二维分析,在工程设计中所采用的常规方法尚无法考虑共同作用效应。为此,在考虑地基的弹塑性性质与上部结构及筏板的刚度效应的基础上,在对上部结构、筏板基础与地基三者所组成的共同作用体系进行整体三维空间有限元数值分析。分析结果表明:当考虑三维空间效应时,上部结构和筏板基础的刚度对基础自身内力与变形具有显著的影响,并呈现不同的特征与趋势,但是这种影响具有一定的有限性。同时共同作用所引起的次应力效应、荷载分担转移等效应在工程设计中应予以合理地反映。     

高层建筑桩箱（筏）基础沉降计算方法

提出高层建筑桩箱(筏)基础新的沉降计算方法——发展的简易理论法。此法简单、方便,且可手算;计算参数容易确定;计算结果不需乘以桩基沉降修正系数;能反映建筑物荷载与沉降的非线性关系;计算沉降量与实测推算值相当接近;该方法可适用于其他软土地基。这个方法可以作为国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002) 桩侧考虑剪应力的沉降计算模式的补充。     

上部结构与桩筏基础共同作用的非线性分析

通过对上部结构与桩筏基础的共同作用进行非线性分析,可以来优化基础设计。本文建立了一种上部结构与桩筏基础共同作用的非线性分析方法,编制了分析程序。通过实例分析,研究其工作机理,探讨其合理的布桩方式和优化设计方法。     

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。     

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。     

基于差异沉降控制的油罐桩筏基础设计与分析

桩筏基础产生差异沉降的原因是基础底部的支承刚度分布不均匀,可以通过改变部分桩长来调整基础刚度分布的方法来解决。工程实测值和数值模拟分析表明,中间采用长桩,边角采用短桩可以减小差异沉降,在计算中需要引入地基土非线性特性。     

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.     

复合桩基桩土非线性相互作用机理的数值分析

利用ABAQUS软件对常规桩筏基础(3d桩距)和复合桩基(6d桩距)进行了三维弹塑性分析。利用无厚度接触面单元模拟筏板-桩-土的非线性接触特性,采用Mohr Coulomb弹塑性本构模型描述土的非线性特性,桩取为弹性。得到了沉降、桩土荷载分担比、桩周土体水平位移变化情况。分析结果表明,6d桩距群桩中基桩的承载能力很快发挥到极限,后续荷载交由承台下土体承担,有更多的天然地基承载表现,6d桩距群桩的桩间土绕桩滑动的趋势较3D桩距群桩的要强。分析结果基本反映了桩-土-筏的实际工作性状,验证了复合桩基理论的正确性。     

群桩与土和承台结构非线性相互作用机理的数值分析

利用ABAQUS对常规桩筏基础(3D桩距)和复合桩基(6D桩距)进行了三维弹塑性分析。利用无厚度接触面单元模拟筏板—桩—土的非线性接触特性,采用Mohr-Coulomb弹塑性本构模型描述土的非线性特性,桩取为弹性。得到了沉降,桩土荷载分担比、桩周土体水平位移变化情况,并对二者进行了对比分析。分析结果基本反映了桩—土—筏的实际工作性状,验证了复合桩基理论的正确性。