框架结构及筏基与边坡地基共同作用的受力分析

随着山地城镇建设的发展,一些建筑不得不建于边坡地基之上,边坡地基与建筑结构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,对某框架结构及筏基与边坡地基的共同作用受力问题进行了计算分析,其中边坡地基坡高10m,坡度为2：1,上部建筑为10层的框架结构。共同作用分析中上部结构、基础与边坡地基满足三者的受力平衡和变形协调条件。研究了考虑共同作用后的边坡地基强度变形情况及上部框架结构及筏板基础内力和变形情况,得出了对工程实践有参考意义的结论。     

框架结构-筏板基础-地基共同作用的力学特性

通过ANSYS模拟了框架结构-筏板基础-地基的共同作用情况,建立了三者的变形协调方程,分析了考虑共同作用对结构内力、筏板及地基沉降的影响规律,得出了考虑共同作用时,上部结构端柱呈现出最大加载、柱底弯矩成倍增长,而筏板基础和地基的应力和沉降都明显减小的结论。     

某大底盘双塔楼结构考虑地基-基础-上部结构共同作用变形分析

复合地基在设计中需要考虑地基和基础及上部结构的共同作用,传统的共同作用分析是将上部结构、基础、地基三者分离开来计算,这种计算模式忽略了三者之间的变形协调。本文首先根据弹性地基上扁球壳实用解答的基本方程,分析了地基-基础-上部结构共同作用变形计算的影响因素;然后结合某大底盘双塔楼复杂高层建筑采用刚性桩复合地基,对上部结构分别按照考虑与不考虑基础结构的影响进行计算分析,并对比了上部结构的整体变形计算指标;最后对建筑物进行地基基础的变形验算,并和变形实测值进行了对比分析。结果表明,考虑地基-结构共同作用后,上部结构基本自振周期延长,结构的变形显著增大,刚重比相应减小;通过变基床系数法使地基基础变形与沉降计算数值基本一致(变形协调),且变形计算值和实测值基本一致。     

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.     

上部结构、筏板基础和地基共同作用的有限元分析

考虑上部结构、筏板基础和地基的共同作用,运用ANSYS有限元计算方法,通过上部结构、筏板基础和地基之间在连接点处的静力平衡和变形协调条件,分析了上部结构对筏板基础变形、内力影响以及筏板基础对上部结构变形、内力的影响,探讨了共同作用的影响规律。计算结果表明,考虑共同作用时,上部结构承担了部分筏板基础荷载,使筏板基础内力、变形减小;考虑筏板基础的刚度时,由于整体弯曲的作用,使上部结构的应力产生重分布,梁产生了附加弯曲应力,增大了上部结构的内力,因此在工程设计中应考虑共同作用的影响,使工程更安全、更经济。     

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.     

上部结构-基础-地基相互作用问题分析

介绍了土-结相互作用的研究概况,进一步讨论了在建筑结构设计时考虑动力相互作用和静力相互作用的必要性.借助大型有限元程序ANSYS,建立了框架结构-独立基础-地基的共同作用模型,解决了应用ANSYS对框架结构-独立基础-地基进行空间分析的技术问题,为进行土-结动力、静力相互作用分析提供了一个可行的方法.通过实例计算分析,研究了考虑框架结构-基础-地基共同作用的设计方法较常规设计方法对上部结构内力的影响规律,对进一步完善结构设计具有一定的工程意义.     

地基及基础沉降对天津津塔施工模拟及预变形分析的影响

采用文克尔地基模型模拟地基及基础的变形与受力特征,并利用地基基础与上部结构共同组成的整体计算分析模型,考虑不同区域桩基布置的影响,给出了天津津塔上部结构施工过程中地基变形及差异沉降的定量解答,研究了施工模拟及预变形分析中地基变形对上部结构构件长度加工预调值及施工安装预调值的影响。分析结果表明,地基基础的均匀沉降不会影响上部结构构件加工预调值,不均匀沉降则有明显影响。同时给出了上部结构预变形分析中考虑地基基础沉降影响的建议实施方法。工程实践结果表明,本文提出的建议方法便于工程实施,具有良好的工程适用性。     

框剪结构—桩筏基础—岩质边坡地基共同作用影响数值分析

随着城市的快速发展,土地变得越来越稀缺,特别是对于山地城市,不得不考虑在岩质边坡上修建建筑物,因而对上部结构、岩质边坡地基与基础间的共同作用研究具有实践意义。使用有限元分析方法,分析上部结构层数、岩石强度和建筑边距对共同作用下筏板内力的影响,并与未考虑共同作用的常规设计方法进行对比。计算结果表明,考虑共同作用的筏板主应力小于常规设计,其中最大主应力由筏板中部向四周转移。随着上部结构楼层数增加,上部结构对筏板刚度的贡献加大,对筏板应力的调节作用增强,基底反力向周围扩散,筏板应力分布更加均匀。     

超高层建筑桩筏基础中桩顶反力时变效应分析

超高层建筑地基-基础-上部结构共同作用体系中,材料、结构及荷载均具有时变性。随着超高层建筑的大量兴建及共同作用研究的不断深入,考虑时间效应的共同作用研究逐渐受到学术界及工程界的重视,并逐步应用到工程实践中。基于地基沉降及上部结构的时变性规律,以时间切片的方法综合考虑时变作用的耦合效应,分析得到超高层建筑共同作用结构系统中桩顶反力的分布及变化情况,同时对水浮力的取值问题进行了讨论。分析结果表明,桩筏基础是弹性体,并验证了变刚度调平设计的正确性与合理性;同时,对于软土地区超高层建筑,地下水浮力不可忽略。     

南昆铁路路基边坡工程技术研究

南昆铁路路基地段长，工程难度大，在铁路建设中，路基边坡工程是主要的技术关键之一。对此，开展了碎裂膨胀岩路基边坡处理，破碎软岩路堑高边坡挡护和路堤高边新型支挡结构（锚拉式桩板墙，新型拉筋加筋土挡土墙）等项结合工程的科研试验，取得突出成果，为南昆铁路的顺利建成和安全运营提从了科学依据。     

施工过程巨型框架结构、筏基和砂卵石地基共同工作分析

在室内试验的基础上,从上部结构、筏基两方面分析施工过程中巨型框架结构、筏基对砂卵石地基的沉降和应力分布影响,结果表明：上部结构对基础的沉降和内力及地基的反力有较明显的影响,而结构层数的影响是有限的;筏板厚度、混凝土等级的增加使基础的沉降和差异沉降减小;板中应力越大,基底反力向边缘集中,分布越不均匀,正应力增大。     

桩基础差异沉降变形控制方法研究

差异沉降变形是高层和超高层建筑基础设计的控制要点,本文在分析上部结构与基础和地基共同作用的基础上,通过调整刚度分布的方法来控制差异沉降,并阐述以差异沉降控制的桩基础设计理论的研究及其意义。     

岩石地基上有筋扩展基础的断裂力学模型分析

由于岩石地基刚度比基础刚度大、岩石地基变形量小等特点,岩石地基上扩展基础的基底反力和受力特性与土质地基应有所不同。本文鉴于岩石地基上扩展基础受力特点,建立断裂理论模型,推导了岩石地基上有筋扩展基础Ⅰ-Ⅱ复合型断裂准则,利用断裂准则提出了计算岩石地基上有筋扩展基础抗剪承载力的方法。本文的结论对岩石地基上扩展基础的设计和研究具有参考意义。     

桩距调整对土-桩-上部结构的影响

对某一工程的桩位布置作了多种假定 ,分别作了上部结构 基础梁板 桩 地基 土的共同工作电算分析。从大量的计算分析中 ,探求桩距调整对地基、基础、上部结构所产生的影响 ,并简要阐明其形成的机理 ,从中揭示出有益于设计的结论。     

复杂地基上基础工程最优设计方法和处理措施

探讨了采用振冲挤密加固地基的侧向约束法、整体桩基础方案和利用局部加桩方案,使上部结构与基础及地基三者协调受力,针对复杂地基采取最优处理措施,取得了良好的工程效果.     

高陡岩质边坡上桥梁基桩模型试验研究

高陡岩质边坡上桥梁基桩的受力性状极为复杂,既要承受上部荷载,又要抵抗桩侧滑坡推力,具有承重与阻滑双重功能,且由于陡坡的存在,使得该类基桩与平地上无坡度的基桩在承载机理上存在明显差异。以竖向荷载下基桩挠曲微分方程为基础,采用方程分析法导出了高陡岩质边坡上桥梁桩基模型试验的相似准则,并以该准则为指导,开展陡坡桩基室内模型试验。通过室内试验得到了不同组合荷载及加载方式条件下基桩弯矩及桩顶水平位移的情况,探讨了该类桩受力性状,并获得基桩桩侧土压力、抗力分布形态及影响范围的情况,以助于更深入地了解陡坡上桥梁基桩的荷载传递机理,具有一定的理论和工程应用价值。     

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。