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高层建筑桩筏基础模型试验研究

桩筏基础具有良好的承载、减沉、调平(减少沉降差)功能,是高重建筑物或软土地基上建筑物常用的基础型式。桩筏基础的承载力、沉降分析、尤其是上部结构为框剪结构条件下减少其差异沉降是目前桩筏基础设计中的难点与热点,合理地判定与采用其计算结果对满足设计目标至关重要。本文通过在野外相同或相近的地基情况下,以较大比尺模拟单桩、平板、带台单桩、桩筏基础和上部等代框筒结构等,完成了筏下不同布桩模式如:天然地基、等距离均匀布桩、变桩距、变桩长、变桩径等桩筏基础分别带与不带上部结构刚度等系列试验。揭示了考虑上部结构共同作用和不同布桩模式条件下桩筏基础的承载变形特性。讨论了试验条件下桩与桩、桩与土相互影响系数、单桩、带台单桩、桩筏基础中桩侧阻与端阻分布特点,研究了变化桩数、桩距、桩径、桩长等因素对桩筏分担荷载比例、沉降、沉降差及相对沉降差的影响,得到了相对柔性的桩筏基础满足承载力要求前提下、差异沉降趋于最小的优化布桩模式。与基于弹性理论法的混合有限元计  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国建筑科学研究院
中国建筑科学研究院

带裙房高层建筑桩基优化设计与桩土相互作用影响系数的试验研究

桩筏基础具有整体性好、竖向承载力高、基础沉降小、调节不均匀沉降能力强、较之桩箱基础具有更加开阔的内部空间的特点,同时可以承受风荷载或地震作用引起的巨大水平力,抗倾覆能力强,目前已成为高重建筑物或软土地基上建筑物常用的基础形式。本文通过野外一系列单桩、平板、带台单桩、带台双桩试验及主楼变刚度调平桩筏及主裙连体基础模型试验,实测出桩-土-桩相互作用影响范围,并针对现场特定土质条件通过回归分析提出对弹性理论相互作用影响系数的修正模型。基于地基、基础、上部结构共同作用原理以及模型试验的沉降与桩顶反力实测结果,论述了桩筏基础传统设计方法存在的弊端,建议采用变刚度调平设计新理念进行优化设计,既最大限度地减小差异沉降,又改善了桩筏基础的受力性状。最后,利用修正后的桩-土-桩相互作用影响系数,采用简化数值计算方法分析桩筏基础上部结构-基础-地基(桩土)的共同作用。主要完成以下工作:1.通过大比例尺模型试验及现场实测的结果与弹性理论解的对比,指出...  (本文共178页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东建筑大学
山东建筑大学

高层建筑桩筏基础工作性状研究及变刚度调平设计

桩筏基础具有良好的整体性,其控制差异沉降和抵抗不均匀沉降的能力十分显著,目前已成为高层建筑或软土地基上建筑物最常用的基础型式。由于桩筏基础具有广阔的应用前景,从80年代以来,人们对桩筏基础的研究不断深入,取得了了大量的研究成果。但是桩筏基础与地基土共同作用十分复杂,承载机理和荷载传递机制尚未完全清楚,因此实际工程设计时往往采用保守的办法来保证安全系数,造成了材料的不必要浪费,大幅提高了工程造价。如何对桩筏基础进行优化设计,合理选取桩筏基础设计方案,逐渐成为当前研究的热点。桩筏基础设计的关键在于沉降的计算,在整理分析前人工作的基础上,本文总结了单桩、群桩沉降计算的各种方法,对比了各种方法的优缺点,提出使用有限元分析桩筏基础的原理、思路和方法。依托某高层建筑桩筏基础模型试验,对比分析四种不同方案下桩筏基础的沉降值、差异沉降、土反力和桩顶反力等数据,探讨了桩筏基础的工作机理,寻求较为普遍的规律,为以后的设计提供参考。利用大型有限元软件...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>

河北农业大学
河北农业大学

变刚度桩筏基础工作性状和设计方法研究

从上个世纪50年代开始至今,科学工作者对桩筏基础的研究工作进行了大量的理论分析、模型试验、现场测试,并提出了许多分析和设计方法。目前,人们已经对变刚度桩筏基础的工作性状有了一定的认识,但还存在认识上的盲区,为了对桩筏基础进行变刚度优化设计,做到安全适用,技术先进,经济合理,确保质量,对其作进一步的研究具有很大的理论意义和实用价值。现场模型试验存在许多局限性,数值分析在一定程度上可以弥补模型试验的不足。通过模型试验发现一定的规律,再通过FLAC3D数值分析对其规律进行验证并进一步进行分析,从而应用于实际工程的指导,是安全可靠的。为了进一步研究桩筏基础的工作性状,本文在以往众多学者研究成果的基础上,进行了以下几方面的工作:(1)对桩筏基础设计基本理论进行了归纳与总结,指出了不同计算方法的优缺点。(2)依托某高层框剪结构-桩筏基础的大比尺现场模型试验资料,分别建立5个柔性筏板下不同布桩方式桩筏基础的计算模型进行数值模拟计算分析,研究变...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安建筑科技大学
西安建筑科技大学

高层建筑结构—桩筏基础—地基共同作用机理研究

桩筏基础是高层建筑常采用的基础形式之一。高层建筑的上部结构、基础和地基是一个统一的有机整体,三者相互联系、相互影响。目前对高层建筑上部结构、桩筏基础与地基的共同作用研究已取得了部分成果,但对其工作机理研究尚少,因而受到土木工程界的普遍关注。本文系统全面的总结了国内外有关桩筏基础及共同作用理论的研究成果,在此基础上建立了两种桩土共同作用模型,并结合工程实例进行了分析比较。具体内容及主要结论如下:(1)对单桩在竖向荷载下的工作性状进行了模拟,并与实测试桩资料进行了对比分析,计算结果与实测值吻合较好,表明所建计算模型可模拟单桩的桩-土的共同作用。(2)以两种分析模型来模拟在竖向荷载作用下上部结构—桩筏基础—地基的共同作用。其一,将群桩基础中桩—土体系作等效连续化处理,视为一种复合材料,建立了桩土等效复合体模型;其二,将桩、土、筏板,分别选用Beam4、Solid45、Shell63单元,在三种单元的接触处采用节点共用,位移协调建立整体...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

上部结构-桩筏基础-地基共同作用的非线性数值模拟

桩筏基础是高层建筑普遍采用的一种基础形式,目前对于桩筏基础的研究已取得一些成果,但对其工作机理的认识还不够清楚,特别是涉及到桩筏基础、地基与上部结构的共同作用时,该问题就变得更为复杂,需要进一步的深入研究。本文全面、系统地总结了国内外有关桩筏基础和共同作用理论的研究成果,在此基础上利用FLAC-3D程序,建立了一种比较符合实际的桩土相互作用模型,可以考虑桩土之间的接触滑移,并将其用于共同作用的分析中。主要工作有以下几点:(1) 对单桩在竖向荷载下的工作性状进行数值模拟,并与实测试桩资料进行对比分析,数值模拟结果与实测结果吻合良好。(2) 利用FLAC-3D程序建立三维分析模型,对竖向荷载作用下上部结构-桩筏基础-地基的共同作用进行数值模拟,系统地研究了基础沉降、筏板内力、桩顶荷载分布以及上部结构内力等内容,并真实地模拟施工过程,研究上述内容随加荷过程的变化规律;此外,还研究了筏板厚度变化对上述各方面的影响,以及上部结构的内力在常...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>