上海某超高层建筑桩筏基础沉降规律实测分析

以上海软土地区280 m超高层建筑为例,对其深埋桩筏基础的实测沉降数据进行分析,并对比了施工阶段裙房位置、外框筒位置及内框筒位置处的地下室底板沉降发展规律。总结的结论和建议,可为软土地区超高层建筑基础的选型及优化提供参考。     

软黏土地基沉降的时变效应对超高层建筑结构内力的影响

软黏土地基沉降具有时变性,其规律被广泛认知。随着超高层建筑的大量兴建,工程师对超高层建筑与地基基础共同作用问题越来越重视。从地基沉降的时变性出发,综合考虑地基沉降的时变效应与地基-基础-上部结构共同作用的耦合问题,以时间切片的形式进行共同作用分析,提出了考虑地基沉降时变效应的共同作用计算方法,经初步分析得到地基沉降的时变效应对超高层建筑结构关键构件内力的影响。对软土地基上高500 m的超高层结构的分析结果表明,地基沉降的时变效应对上部结构的影响仅限于中低层区;其对巨柱、核心筒轴力的影响较小,轴力最大增、减幅值仅约为5%,在工程实践中可以忽略不计;但其对伸臂构件的影响较大,尤其是斜腹杆最为明显,其内力最大增幅可达200%,在工程实践中应给予重视。     

软土地区超长群桩最终沉降估算的实用方法研究

参照上海软土地区小规模群桩实测分析和大量超长桩试桩成果,分析超长群桩的承载特性,同时考虑土体应力历史和深基坑开挖补偿效应的影响,提出适用于上海软土地区的超长群桩沉降估算方法:考虑端阻力的复合地基模式、考虑侧摩阻力分布特征的等代墩基模式、基于应力扩散法的沉降估算模式,并以上海中心大厦塔楼工程为例进行沉降估算,同时对比其他多种计算方法估算值和工程实测值,结果表明以应力扩散法和考虑端阻力的复合地基模式估算结果与筏板中心沉降实测数据较吻合,对软土地区超高层建筑基础的优化设计和工程实践具备一定的实用价值。     

天津高银117大厦基础设计研究

天津高银117大厦结构高度587m,是目前国内在建的结构高度最高的超高层建筑。塔楼采用钢筋混凝土核心筒-巨型框架支撑结构。塔楼地处软土地区和高地震烈度区,建筑高宽比达到9.0,竖向荷载作用下巨柱最大轴力1 000MN,工程桩有效桩长75m,基础筏板厚度6.5m。超高层建筑物的这些特点给基础设计带来极大挑战。主要介绍了塔楼基础设计的关键技术,包括桩型选择和布置、基础筏板的沉降和内力分析、巨柱柱脚构造。另外,对基础埋深、结构嵌固端以及筏板冲切等若干问题进行了探讨。     

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。     

黄浦图书馆基础设计

本文通过工程实例，阐述了高层建筑中主体和裙房连在一起的桩－筏复合基础的设计计算方法。并对桩－筏复合基础的桩顶反力、沉降变形、底板内力进行了分析，进一步探讨了高层建筑主体和裙房利用疏密布桩使上部结构重心和群桩形心相重合的设计方法是可行的。同时，对底板厚度的确定，通过设计技巧，可适当减薄，达到经济的目的。     

双排桩在软土深基坑支护中的应用

在巨厚软土层、开挖深度8.5 m的深基坑支护设计实践中,由于局部地段受临近建筑物管桩基础的影响,不能使用桩锚支护,故采用双排桩支护结构,并对基坑内软土进行加固,以增大被动土压力。拟分析双排桩排距与桩深、支护体结构变形的影响关系,并与变形监测实测结果进行对比,发现随着桩距增大桩深减小,位移和沉降实测值比理论计算值小约50%。     

储水构筑物对外包建筑基础的影响

本文以北方软土地区某工程为例,采用《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)关于大面积地面堆载计算方法,计算最不利工况下水池产生的附加荷载,对外包建筑框架柱基底沉降的影响;并利用有限元分析计算软件,分析基础不均匀沉降对外部建筑框架结构的内力影响。就本计算模型而言,水池的等效地面荷载将引起外包建筑基底的附加沉降;基础沉降对框架梁柱的弯矩设计值影响较大,并可以通过考虑弯矩项的影响一并考虑剪力及轴力对框架梁柱的影响。总体而言,由室内水池引起的外包建筑基础沉降,将引起原有结构内力的重新调整,且绝大多数影响是不利的。因而结构设计时,应该计算并考虑基础沉降对整体结构的不利影响。     

软土某深基坑开挖的实测性状和环境效应分析

介绍杭州某深大基坑工程的支护设计、施工和监测方案,并对主要监测结果作了分析。实测结果表明:深厚软土地基大型基坑的水平位移偏大,基坑开挖引起的围护结构变形及对周边环境的影响具有明显的三维空间效应,基础底板施工期间基坑的"蠕变"现象明显;坑外地表沉降呈抛物线型分布,沉降影响范围大于开挖深度的1.5倍,最大沉降位于坑外约0.62倍挖深处,最大沉降值约0.37倍挖深,最大沉降约为最大水平位移的0.3倍。     

温岭软土地区建筑桩基沉降规律研究

将理论计算值和实测沉降值进行比较,得出适合温岭软土地基的沉降计算方法,并根据温岭地区具有代表性的己建建筑的实测沉降,统计得出桩基沉降计算公式,该公式适用于方案设计阶段和初步设计阶段桩基沉降量的预估.     

高层建筑箱形基础下满堂摩擦群桩沉降计算的探讨

高层建筑箱形基础下满堂摩擦群桩的沉降变形是地基计算中比较复杂的问题,由于这类建筑物荷重大,基础埋置深,基础面积比较大,其宽度一般超过10米,因此,采用一般地基沉降变形的计算方法与实测沉降结果差异较大。本文通过工程实践,对高层建筑箱形基础下满堂摩擦群桩沉降变形特征的分析,提出了视基础为刚性,调整压缩层深度,考虑地基为三向应力,按均布荷载作用下刚性矩形与带形基础的沉降计算方法。其计算结果与实际工程沉降较接近。     

软土地区桩基础沉降计算实用方法和公式

基于筏-桩-土相互作用理论的计算分析,给出了软土地区的桩基沉降计算实用方法和公式,包括桩筏基础的平均沉降、差异沉降和基础板纵向整体弯矩,减少沉降桩基础的沉降以及柔性桩(如水泥土搅拌桩)基础的沉降公式,大大简化了桩基沉降的计算,并可得到较合理的计算结果.     

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。     

减沉桩基变形控制机理的案例分析

桩数沉降关系是按变形控制设计桩基础(减少沉降桩基础设计)的重要依据,受荷载大小、桩位布置和场地类别等多个因素共同影响。结合某工程现场实测数据,运用近似数值方法和平面应变有限元方法对2幢采用不同桩数的多层住宅桩筏基础进行计算分析,研究不同桩间距对地基压缩变形、基础内力和土体应力应变分布的影响,对桩数减少一半时基础沉降几乎没有变化这一问题给出合理解释。结果表明,作用于基础顶面的荷载水平越低,桩侧与桩端土层可压缩性差异越小,基础沉降量对桩数变化越不敏感。对于深厚软土地基中的低承台群桩基础,按变形控制进行桩基设计,能最大程度地节约基础用桩量,可获得十分显著的经济效益。     

中国国际丝路中心大厦地下室结构设计

竖向荷载引起的地基总沉降及差异沉降是超高层结构设计中需重点考虑的技术难点。为提高基础刚度,减小差异沉降以及提高底板抗冲切承载能力,除基础能直接支承在基岩上的情况外,国内高度500 m左右的超高层均布置有地下室翼墙。中国国际丝路中心大厦建筑高度498 m,地上101层,地下4层,是否布置翼墙成为地下室设计的重点。针对该项目建筑平面布局,布置翼墙会严重影响地下室使用功能;同时,翼墙本身工程造价大且施工复杂。为此,对比分析了翼墙布置与否的两种模型的自振周期及位移角等指标差异,研究了翼墙开洞与否以及不布置翼墙三种情况下不同桩长方案对底板差异沉降的影响,验算了不布置翼墙情况下底板抗冲切及受弯承载力,并分析了上部结构收缩徐变、底板长期刚度折减对底板影响以及底板变形对核心筒内力影响。结果表明：设置地下室翼墙对结构整体指标影响很小;不布置翼墙,通过调整外框部分桩长,可以使底板差异沉降、底板及核心筒墙承载力均满足要求。为此,该项目未布置地下室翼墙具有可行性,且经济合理。     

群桩基础沉降计算中的几个问题

深厚软土地基中群桩沉降的预测一直是工程设计中的难点。本文分析了群桩基础中应力扩散的规律,提出了桩端附加应力的简化计算方法,指出国家桩基规范计算的桩端压缩层厚度偏大。讨论了目前国家建筑桩基技术规范中关于群桩沉降计算中的几个问题,包括压缩层厚度、模量取值、应力计算等,提出了相应的群桩沉降计算方法,并和工程实测数据进行了比较。     

高层建筑下桩-箱基础共同作用研究

为了研究在上海软土地区上高层建筑桩－箱基础共同作用机理，本文对一高层建筑桩－箱基础进行了原位测试及共同作用分析。原位测试从基坑开挖开始到建筑物结构封顶后３个月，历时２年零３个月，取得了有关建筑物沉降特征、基底反力分布和桩顶作用力分布规律的实测资料。文中还按弹性理论方法对建筑物的群桩基础作了共同作用分析，并与实测结果进行了对比     

基于桩侧阻概化模式的基桩均化附加应力系数研究

基于群桩Mindlin应力解附加应力场和群桩基础变形分布特征,考虑承台和上部结构刚度对沉降变形的均化效应,在现有Mindlin解均化应力分层总和法计算群桩基础沉降基础上,提出任意布桩模式下基桩均化附加应力系数数值计算方法。针对特定侧阻分布概化模式给出不同长径比、不同桩距条件下的基桩均化附加应力系数表格,为手算群桩基础沉降所需的均化附加应力计算提供有效的简易方法。提供的均化附加应力计算方法计算群桩沉降通过工程实例验证,与Boussinesq实体深基础计算法和等效作用计算法比较,其沉降计算值与实测竣工沉降值较为接近。     

沿海铁路桩-网复合结构地基沉降的试验与理论研究

通过温福高速铁路软土路堤试验段工程,对桩-网复合结构形式加固的软土地基,以现场实测资料为验证,分析了桩-网复合结构处理深厚软土地基的沉降规律,利用数值计算方法进行工后沉降推算,并研究了桩-网复合结构地基的沉降计算方法。