地基承载力确定方法研究

地基承载力的确定问题一直是建筑行业和土木工程行业的一个重要问题,也是一个技术含量较高的问题。在确定地基承载力要坚持的三个原则:保证地基的强度和稳定性、必须把建筑物的沉降控制在沉降和沉降差所允许范围之内、允许地基出现一定的塑性变形。确定地基承载力一定要在这些原则的指导下进行。确定地基承载力方法有理论公式法、原位试验法、规范表格法、地区经验法四类,其中理论公式法又包括根据土的抗剪强度指标计算地基承载力、根据临界荷载P1/4公式计算地基承载力和根据地基极限承载力计算地基承载力三种方法。     

基坑附近既有建筑物地基承载力减损的估算

基坑开挖导致周围既有建筑物地基承载力减损是一个值得关注的问题。本文基于工程应用较广的极限平衡理论,讨论了临近基坑既有建筑物荷载作用下地基临界滑移面的形状,提出了一种考虑基坑开挖影响的地基土破坏时临界滑移面模式,并利用滑楔法推导出相应的极限承载力估算公式。在此基础上,用给出的公式分别计算了基坑边坡、基础所处位置及土的内摩擦角取不同值时的地基极限承载力系数。将所得解答与已有文献中的试验数据和太沙基的地面水平、基础底面光滑时的理论解进行了对比分析。结果表明该方法简单实用,估算位于基坑附近一定范围内的地基承载力,效果较好。     

水处理构筑物地基改良后结构抗震性能研究

本文基于土体本构模型理论,将考虑上下负荷面弹塑性本构模型引入到地基土承载力验算中,通过有限元软件,有效分析地震荷载作用下地基沉降,对结构设计有重要指导意义。本文首先以某污水处理厂储泥池设计为例,对其地基承载力不足问题,在有限元计算软件中建模分析计算,得出砂土置换后地基土沉降特性,加载地震荷载,计算其在地震荷载作用下的不同土质的最终沉降问题。     

原有建筑物增层设计中的几个问题

由于利用原有建筑物增层,符合当前的国民经济条件,因此增层、改建工作在全国诸多城市呈现增长趋势。在增层改建工作中,设计是成败的关键。本文就设计中遇到的几个问题探讨如下: 1 关于原有建筑物地基土增值问题由于地基土在原有建筑物荷载长期作用下,地基土产生压密作用,使地基土的物理-力学性能发生改变,强度和变形性状得到改善,使地基承载力提高。关于地基土增值幅度问题,国内外众多专家在科研、测试的基础上     

高速公路小型桥涵条形浅基础地基承载力特征值数值模拟

依托实际工程，对具体的条形浅基础地基承载力特征值进行分析，得到了不同基础宽度条件下的地基土荷载沉降曲线；将《建筑地基基础设计规范》申的地基承载力确定方法引入作为数值模拟结果的判定准则，可以精确和合理的计算出浅基础的地基承栽力特征值。     

建筑物增层改造的地基评价及结构形式

建筑物的增层加固,首先遇到的就是地基评价问题。 直接增层法可按下述方法确定原基础下地基承载力。外套结构增层应按新建工程要求确定地基承载力。 地基承载力或变形计算结果不能满足直接增层要求时,可通过地基处理,基础加固或采用外套结构另设新基础等方法加以解决。 1 粘性土、粉土地基承载力的确定方法 1.1 经验法 当地有成熟经验时,可按当地经验确定;无成熟经验时,可采用下列公式确定地基承载力标准值:     

k_0≠1时条形荷载下地基承载力解析计算

在考虑侧向土压力系数k_0≠1的情况下,根据均布荷载作用下弹性应力解和摩尔-库伦破坏准则,推导出条形荷载下地基承载力的精确公式,修正了现有的地基承载力公式的不足之处。解析过程表明当M点处于基础中心点竖直方向以下时,地基中塑性区开展到最大深度。同时,将该公式的计算结果与现有公式的计算结果进行了对比,证明了该公式的精确性。在此基础上,讨论了侧向土压力系数对于地基承载力的影响。     

碎石桩复合地基承载力计算方法探讨

振冲碎石桩是处理软弱地基地一种有效方法。对碎石桩的加固机理及破坏形式进行了简要论述,对碎石桩复合地基承载力计算的几种常用方法进行了对比分析。荷载作用下碎石桩桩体绝大多数发生鼓胀破坏,碎石桩单桩承裁力fpk的计算可采用Braus法进行计算;复合地基承载力宜直接采用单桩承裁力和桩间土承载力按面积置换率进行叠加来确定。最后通过算例验证了所推荐的计算方法。     

组合荷载作用下斜坡上桩基础水平承载特性研究

斜坡上桩基础不仅要承担上部建筑物传递下来的竖向荷载,还要承担斜坡传递下来的土压力等水平荷载,构成了复杂的桩-土相互作用体系。为研究斜坡上桩基础在竖向和弯矩荷载作用下的水平承载特性,通过自行设计的组合荷载加载装置,开展了四种工况下斜坡上单桩室内模型试验。分析在组合荷载作用下桩顶沉降、水平位移、桩身弯矩、桩侧土压力以及地基比例系数m值变化规律。试验结果表明:在桩顶施加竖向荷载有利于提高单桩的水平承载力,减小桩身的水平位移、弯矩和桩前侧土压力;在桩顶施加弯矩荷载-不利于单桩的水平承载力,随着弯矩作用的增加,相同水平荷载作用下,桩身水平位移和桩前侧土压力明显增加,而水平荷载对桩顶的竖向沉降影响较小;地基比例系数不仅与桩周土体有关,还与施加的荷载类型和桩土交界处的水平位移有关,地基比例系数随桩土交界处水平位移的增加迅速减小,最后趋近于稳定。     

刚性基础下复合地基桩长计算方法

由于刚性基础下的复合地基没有考虑桩土变形协调和土的沉降位移,桩土相对位移计算偏大,导致计算桩侧摩阻力值偏大而设计桩长偏小。针对复合地基传统设计方法的不足,建立了一个考虑桩土变形协调和土的压缩变形对桩体荷载传递影响的双曲线模型函数,以及建立了荷载从桩顶向下传递计算的方法,可更准确计算桩侧摩阻力及桩端荷载,桩底土层沉降采用切线模量法计算,以桩体压缩量及桩端土体沉降量为控制要求,进而可以确定满足复合地基承载力及沉降要求的单桩长度。通过工程实例验证,该方法计算得到的复合地基桩长与实际工程中桩长基本一致,为今后复合地基桩长设计提供参考。     

高层建筑应用长-短桩复合地基的现场试验研究

对采用带垫层的长-短桩复合地基的1幢14层小高层建筑,在建造和使用过程中观测了长桩、短桩和地基土的受力状况以及基础沉降的变化,并由此分析了长-短桩复合地基中的桩-土荷载分担特性、桩-土共同作用机理和荷载-沉降特性,所得结论可为进一步的理论研究及工程设计提供有益的参考依据。     

偏心荷载下双层饱和黏土地基承载特性

在海洋与近海工程中,海洋建筑物地基受到水平荷载、竖向荷载和弯矩荷载的共同作用,地基土体非均质成层分布。因而,复合加载模式下层状地基的极限承载力与破坏机理研究是海洋工程设计的关键问题。针对竖向荷载(V)和弯矩荷载(M)共同作用下双层饱和黏土地基的极限承载力与破坏机理进行有限元分析。土体采用理想弹塑性模型,屈服准则为Mohr-Coulomb准则;基础与地基间假定切向完全黏结、竖向可分离。通过有限元计算,得到双层地基在V-M荷载空间的破坏(极限)荷载包络线,归纳得出地基的破坏模式。计算结果表明,双层地基的破坏包络线随着上层土体的厚度与基础宽度比值、上下土层的抗剪强度指标比值的增大而不断扩大,最终达到一个稳定值;在V-M复合加载条件下,地基可能发生深层整体剪切破坏或浅层局部剪切破坏。     

东北电网电力调度交易中心结构设计

东北电网电力调度交易中心为坐落于大底盘地下室上的20层主楼和4层辅楼,主楼、辅楼之间由阳光大厅和连廊连接,抗震设防类别分别为乙类和甲类。地基主要受力层范围内既有杂填土又局部存在软弱下卧夹层,采用调整基础底面积和不同的地基处理方法来满足上部结构对地基承载力和变形的要求。地下室长198.8m,宽143.0m,采用补偿收缩混凝土结构自防水和无缝设计技术,实现地下室无缝施工。为避免主楼、辅楼与大厅屋盖之间的相互影响,阳光大厅屋盖和连廊支座采用隔震橡胶支座,分别进行7度小震、中震和大震作用下的整体计算分析和大震作用下的弹塑性变形验算,并对关键结构构件采用型钢混凝土构件或钢桁架,实现抗震设计的性能目标。     

水平-竖向-扭转荷载下吸力沉箱基础承载特性数值研究

海上风机吸力沉箱基础承受结构自重及环境因素引起的竖向、水平、扭转荷载,处于复合加载状态。以位于饱和黏土地基上长径比为0.25～1.0的单桶沉箱基础为对象,ABAQUS为计算工具,研究沉箱基础的承载特性,并考虑沉箱与地基土的摩擦接触作用。首先分析沉箱基础在单一的竖向荷载、水平荷载及扭转荷载作用下的极限承载力,并给出沉箱基础在这些荷载组合下的破坏包络面,其中倾覆力矩通过施加偏心水平荷载实现。结果表明,沉箱基础的竖向承载力可用改进的经典承载力公式计算,而水平承载力系数在给定的接触条件下随沉箱长径比增加而减少,扭转承载力与理论预测结果非常吻合;扭转荷载对沉箱的竖向承载力影响较大,但对水平承载力影响较小;不同扭转荷载下的V-H包络面可用椭圆曲线拟合。     

桥梁群桩基础非线性静力计算模型及拟静力试验研究

 线弹性地基反力法(m法)仅适用于正常使用时桥梁桩基础变位较小的情况,但在强震作用下基础的变位较大。为了研究桩基础在地基土及桩身进入非线性状态下的水平承载能力及变形特性,通过群桩基础缩尺比例模型,采用拟静力试验研究桩基础的破坏机制、承载能力、变形性能以及滞回特性。提出水平荷载作用下群桩基础的非线性静力计算模型,在该模型中采用分布PMM塑性铰模拟变轴力作用下桩身的弹塑性,采用美国API规范给出的p-y曲线、t-z曲线以及q-z曲线模拟地基土的非线性(其中,p为桩侧土水平抗力,y为水平位移,t为桩周土竖向摩阻力,q为桩端土竖向抗力,z为桩土竖向相对位移)。研究结果表明：(1) 本文提出的分析模型与模型试验结果吻合较好;(2) 可采用Clough退化双线性模型模拟桩基础的滞回特性;(3) 桩身受力薄弱部位在桩顶以下0～4倍桩径范围内。研究结果可为应用能力谱法评价桩基础的抗震性能提供参考。     

竖向及水平荷载加载水平、顺序对单桩承载力的影响

在桩基础设计中通常分别确定单桩的竖向和水平承载力,而不考虑竖向荷载与水平荷载之间的相互作用对桩承载力的影响,这显然不能反映桩的真实受力状况。软土地基上建造超高层建筑有时需要采用长度达80 m甚至更长的超长桩,目前考虑超长桩的竖向荷载和水平荷载二者之间相互作用的研究还很少。利用有限元软件ABAQUS模拟天津市某工程的79 m长桩载荷试验结果,通过参数调整使有限元计算结果与载荷试验的结果一致,在此基础上进行仿真模拟,研究竖向及水平荷载作用下超长桩的荷载传递与变形特点。分析结果表明超长桩表现出与已有文献中的刚性短桩不同的变形特性:对于承受水平荷载与竖向荷载的桩,竖向荷载对水平荷载作用下桩的性状的影响与竖向荷载相对于水平荷载的施加顺序、竖向荷载的大小以及土质条件等均有关。就本文算例,先施加竖向荷载再施加水平荷载时,存在一个最优的竖向荷载,在最优竖向荷载作用下,竖向荷载减小桩顶侧移的有利作用最明显,且竖向荷载减小桩顶侧移的作用主要表现在水平荷载加载后期,即水平荷载较大时。在土质条件较好的情况下竖向荷载对桩顶侧移的有利影响不如土质条件较差时那样明显。先施加水平荷载再施加竖向荷载时,竖向荷载不再起到减小水平荷载作用下桩顶侧移的作用。加载顺序变化对桩水平承载力的影响要大于对桩竖向承载力的影响。     

灌注细石混凝土微型桩基础下压试验研究

通过现场真型试验,对灌注细石混凝土成桩微型桩基础抗压承载机理及其抗压承载力计算方法进行了研究。试验表明:本次试验条件下,微型桩单桩可看成纯摩擦桩进行抗压承载力计算;微型桩群桩在极限下压荷载作用下,承台底部土体承担荷载比例仅为4.8%,在进行微型桩群桩抗压极限承载力计算时可不考虑承台底土的承载作用;由于承台对下压荷载的重分配,在下压荷载作用下,角桩承力最大,边桩次之,中桩最小;本次试验条件下,微型桩抗压群桩效应系数可取0.8进行计算。     

大面积回填土施工质量控制要点与成果分析

分层碾压是处理大面积回填土的一种简便有效的方法，通过增加土体的密实度，从而提高地基土的承载力，处理后的土层可作为厂区道路、荷栽不大的堆场、一般轻型建筑的基础持力层。在中石化扬子油库工程中采用了分层碾压方法处理了大面积的填土，施工时进行了严格的质量控制，现场采用了钻探、静力触探、标准贯入试验和浅层平板载荷试验等检测手段，对处理后填土层质量进行检验，综合评价了分层碾压的处理效果，为分层碾压推广使用提供可靠的工程实例。     

既有建筑物楼板结构和地基基础承载力检测技术的探讨

随着既有建筑物的改造和加固日益增多 ,如何对这些工程的结构性能和地基基础或桩基础承载力进行检测是当前建筑工程检测的一个主要课题。以工程实例为基础 ,对既有建筑物楼板结构和地基基础承载力检测技术进行了探讨 ,在此与同行们进行交流     

长沙国际金融中心软岩载荷试验及其成果分析

长沙国际金融中心是目前华中在建第一高楼,建筑高度452 m,地上93层,地下5层,基础埋深约40 m。场地第四系覆盖层厚度约20 m,基岩为白垩系泥质粉砂岩,属极软岩。按现行(GB50007—2011)《建筑地基基础设计规范》确定的地基承载力远低于原位试验。文章采用承压板直径分别为φ800 mm、φ1130 mm的静力载荷试验与室内单轴抗压试验进行对比分析,提出了软岩承载力的试验取值原则,对同类地区类似岩基承载力的取值具有参考价值。