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。     

桩间距对桩筏基础结构性能影响的模型试验研究

 为研究桩间距对桩筏基础结构性能的影响,设计并进行不同桩间距的桩筏基础系列模型试验。结果表明,设置不同的桩间距可调配群桩基础中桩与筏板的分担作用,调整桩筏基础的受力性能。常规桩距桩筏基础以桩为承载主体,地基土的荷载分担次之;当桩间距大于6倍桩径后,桩较早进入塑性支承状态,地基土分担荷载能力增强,桩与筏板荷载分担的主次作用发生转换,筏板逐渐转换为基础的承载主体。随着桩间距增大,筏板内力分布由整体弯曲过渡到以局部弯曲为主。桩筏基础桩顶荷载分布规律受桩间距的影响,随着桩间距增大,桩顶荷载由角桩最大逐渐转化为中间桩最大。建议桩筏基础设计方法应考虑桩间距设置对筏板与桩土体系相对刚度、筏板内力和桩顶荷载不均匀特征的影响。     

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。     

浅谈设地基变形调节装置的桩土复合基础施工技术

设地基变形调节装置的桩土复合基础在非软土地区高层建筑桩筏基础中其能充分利用桩间土承载力承担大部分上部结构及地下室和地下室顶板覆土荷载,而减少工程桩所承受的结构荷载;其次其能有效减少桩筏基础的差异沉降设计能减少底板的板厚和配筋。在非软土地区设地基变形调节装置的桩土复合基础具有桩数少、桩长短、施工快、投资省等优点在高程建筑中越来越广泛,通过厦门某工程地基变形调节装置桩土复合基础施工来介绍其施工工艺。     

中央电视台新主楼基础设计

中央电视台塔楼结构重心高、荷载大且自身基底荷载分布很不均匀,塔楼与裙楼相邻部位的荷载差异悬殊,基础设计难度非常大。基础采用了桩、土与结构底板协同作用的理念进行计算,实现桩位布置、桩基受力、筏板厚度与分布的合理设计。塔楼采用大直径钻孔灌注桩,通过桩端桩侧联合后注浆提高承载力减少变形,以两种桩端持力层的载荷试验为依据,减少桩长和造价并降低施工难度。采用非均匀的变刚度布桩和变厚度底板布置较好地满足了基础沉降、倾斜和受力的要求。通过在主楼与裙楼之间筏板设置铰接构造,减少主楼与裙房之间基础内力。通过对基础沉降系统的监测,了解了基础变形性状并验证了计算方法。     

桩筏基础中筏板分担荷载作用及影响因素分析

针对高层建筑桩筏基础设计中,一般不考虑筏板分担荷载作用的设计方法,从桩筏基础支承体系的受力和变形问题入手,在参考国内外有关资料以及工程实例分析计算的基础上,通过对桩筏基础中筏板的分担荷载作用分析,由筏板分担作用的时效性引出随着上部结构的建造而逐渐变化的筏底土反力分布规律;通过对筏板分担荷载作用的影响因素分析,提出桩筏基础中筏板分担作用涉及上部结构与地基基础的复杂共同作用全过程.筏板的分担作用不可忽视,在建筑物建造的全过程发生变化.并提出合理的结构设计计算应定量考虑桩筏共同作用的计算方法及建议.     

某工程地下室无梁筏板设计

根据典型工程的地下室埋深、结构荷载以及地质情况,对桩型以及底板形式进行分析比较,最终选择长螺旋钻孔压灌桩和预应力混凝土方桩的筏板基础。无梁筏板运用JCCAD软件做分析,计算整体沉降量以及筏板配筋。     

桩筏基础承载过程的安全度分析

利用桩筏基础系列模型试验数据,整理出桩与地基土荷载分担百分比与总荷载关系曲线,桩、地基土及桩筏整体安全系数与总荷载关系曲线。分析表明:桩间距不同,桩筏基础承载过程中桩与地基土荷载分担比不同,分担比的不同是承载主体不同的量化表现;桩筏基础承载过程中桩、地基土及桩筏基础整体安全系数是不一样的,桩筏基础整体安全系数更多的取决于承载主体的安全系数;建议了能够反映桩筏基础承载过程中桩与地基土各自承载状态及荷载分担的桩筏基础安全度计算式。     

桩筏基础的积分方程解法及其参数分析

基于较为严格的弹性解析方法,本文采用积分方程法对工程中应用广泛的桩筏基础进行分析,推导出求解所需的第二类Fredholm积分方程,并通过数值计算分析桩筏基础中各桩的荷载分担、沿桩身的荷载传递和位移以及地基土的荷载分担情况,可全面地反映了桩筏基础在工作荷载下的工程性状。与经典文献的对比验证了本文方法的正确性。文中还对桩筏基础进行了较为广泛的参数分析。本文方法可用于分析较大规模的桩筏基础,具有工程应用前景。     

软土地区格形土-水泥墙组成的桩-筏基础的荷载与沉降

1前言 桩筏基础具有较高的性价比,因而被广泛地采用。在进行桩筏基础设计时,必须要考虑筏-土-桩的相互作用,并预测桩、筏的荷载分配和沉降,但有关桩、筏荷载分配与沉降的观测资料很少,给这类基础的设计带来了困难。因此,实际比例的土．结构相互作用的现场实测资料对于设计具有很好的参考价值。本文结合软土上覆砂层地基上七层楼房的桩筏基础实例,来说明地震液化的可能性,     

桩筏基础相对刚度及合理板厚的确定

采用考虑相互作用的桩筏基础简化分析方法,提出了一种新的桩筏基础相对刚度表达式,分析了桩筏基础相对刚度对筏板沉降、内力、桩顶反力分布的影响,研究了相对刚度与筏板长宽比的关系,并从发挥桩的承载力角度出发提出了合理板厚确定的公式。最后,用两个实例验证了板厚公式的合理性与工程应用的可行性。     

超深层岩溶地基上高层建筑桩筏基础性能研究

为了研究超深层岩溶地区高层建筑桩筏基础的整体工作性能,本文结合工程实例,采用现场监测和数值模拟的方法对无锡世贸中心主楼下超深层岩溶地基经灌浆处理后桩筏基础受力和变形进行研究。在桩端和筏板上布置相应的监测点,检测桩端应力,筏板内力,以及筏板沉降随上部结构刚度增加时的变化规律,同时,配合有限元模拟溶洞存在对整体结构桩筏基础的影响以及对比灌浆后桩端地基反力的变化。得到桩筏基础在上部结构和岩溶地基等共同作用下受力和变形等相关结论,对于岩溶地基桩筏基础的选型以及地基处理评价具有重要参考价值。     

高层建筑桩筏基础筏板内力的现场实测与分析

筏板设计参数选择是高层建筑桩筏基础优化设计中的一个难题 ,为了解筏板的实际受力状况 ,对黄土地区某高层建筑———陕西省邮政电信网管中心大楼工程的桩筏基础进行了原位测试 ,分析了筏板从开始浇注混凝土至结构封顶应力变化的全过程 ,得到了筏板中轴线上的应力分布、沉降分布及桩顶反力和土反力的分布 ,为筏板优化设计提供了资料。     

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。     

北京银泰中心桩筏基础设计

北京银泰中心工程为一特大型综合性项目,各建筑部分置于同一筏形基础底盘上,结构超高、荷载大而分布极不均匀。从基础选型、筏板设计、桩基计算、基础抗浮与沉降、桩基检测等各方面,全面介绍北京银泰中心桩筏基础设计,阐述了桩筏基础设计的思路,分析了此类基础设计中应注意的事项。     

软土地区大型桩筏基础原位试验研究

结合某造船基地船台、横移区大型桩筏基础原位载荷试验,对试验过程中筏板变形、桩顶反力、不同深度土中附加应力、深层分层沉降进行详细监测,通过实测数据统计分析得出桩筏基础的一些受力变形规律,同时也对试验中一些问题进行讨论,指出现有监测设备存在的问题,积累了软土地区桩筏基础试验经验。     

生态复合墙结构桩筏基础优化设计分析

为了研究生态复合墙结构在地基基础与结构相互作用时桩筏基础的优化设计方法,建立生态复合墙-剪力墙混合结构和纯剪力墙结构在相互作用条件下的数值计算模型,计算了结构及地基基础的内力及变形。结合计算结果,分析了相互作用对桩筏基础、地基的应力、应变等的分布规律的影响,并将两种结构计算结果对比分析,研究了筏板厚度、混凝土强度、桩长、桩径等因素的变化对上部结构、桩筏基础的应力、应变及桩顶反力、桩筏荷载分担比等的影响,为生态复合墙结构桩筏基础基于地基-基础-结构相互作用的优化设计提供了参考。     

空中华西村结构与桩筏共同作用研究

采用ABAQUS对空中华西村上部结构和桩筏基础进行了整体三维弹塑性数值模拟。计算采用Mohr-Coulomb模型和混凝土塑性损伤模型分别描述土和混凝土的非线性材料特性,采用Winkler模型描述桩的力学行为,在此基础上模拟了沉降过程中上部结构、筏板、桩以及土的共同作用过程。和以往的分析手段相比,该方法能够模拟上部结构刚度以及混凝土开裂损伤引起的沉降变化、筏板混凝土和钢筋应力的重分布及桩基反力分布的变化。该方法计算假定较少,为基础设计和验算提供了比传统方法更可靠的数值依据。     

筏板长宽比对桩筏基础沉降影响有限元分析

采用有限单元法分析法,建立土体剑桥模型,桩、筏八节点块单元模型,并结合分层总合法计算桩基沉降,分析筏板长宽比对桩筏基础沉降的影响规律,为桩筏基础的筏板设计提供参考。     

桩筏基础中筏板厚度确定的研究

为克服传统上确定桩筏基础筏板厚度方法的弊端,提出了先按正常使用极限状态确定筏板厚度,再按承载能力极限状态加以验算的方法,分析了这两种极限状态中,影响筏板厚度的基本因素,结合板的理论、桩筏基础和上部结构的共同工作、承台冲切破坏的空间桁架理论以及工程实践经验,给出了预估筏板厚度和冲切外力及冲切抗力的简明计算式,并附以算例以及其他确定筏板厚度的方法加以讨论,最后给出了合理确定筏板厚度的完整步骤。