剛性樁復(fù)合地基變剛度調(diào)平前后在水平力及偏心荷載下的性狀研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)的建筑行業(yè)如雨后春筍般的發(fā)展起來。隨之而來的是由于我國人口眾多，資源消耗量加大，人們的住房問題擺在了社會不容忽視的問題行列。然而針對這個問題，目前唯一有效的辦法就是開拓利用空間環(huán)境，所以大量的高層建筑應(yīng)運而生。
　　 雖然高層建筑發(fā)展較為迅速，然而高層建筑中地基基礎(chǔ)的設(shè)計是比較棘手的問題，特別是在土質(zhì)較差的地區(qū)，再加上層數(shù)的增加，上部荷載逐漸增加，會引起地基基礎(chǔ)的沉降，這樣就增加了地基

2、基礎(chǔ)的設(shè)計難度。尤其是在當(dāng)今地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生以及高層建筑受到較大風(fēng)荷載的作用下，更加加大了地基基礎(chǔ)設(shè)計的難度。
　　 針對以上存在的問題，高層建筑的基礎(chǔ)大部分采用的是復(fù)合地基，然而復(fù)合地基的調(diào)平對于高層建筑的整體差異沉降會減小，有利于結(jié)構(gòu)的整體協(xié)調(diào)工作。因此本文首先介紹了復(fù)合地基技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展歷史及復(fù)合地基調(diào)平在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，然后介紹了復(fù)合地基調(diào)平的原理及理論基礎(chǔ)，最后根據(jù)復(fù)合地基變剛度調(diào)平在國內(nèi)外研究的情況，采用有限元方

3、法對復(fù)合地基進行了優(yōu)化并進行了在水平力及偏心荷載下的性狀分析研究。
　　 本文基于數(shù)值模擬分析，一共建立了18種計算方案，首先在保證剛性樁總用料相同的條件下通過對剛性樁復(fù)合地基在豎向均布荷載作用下變換群樁樁長度調(diào)平筏板，進行變換群樁樁長的幾種調(diào)平方案對比后，得出最優(yōu)的一種調(diào)平方案;然后選用最優(yōu)的調(diào)平方案進行水平力及偏心荷載下的等效受力計算，同時再選用調(diào)平前（等剛度布樁）的計算方案進行水平力及偏心荷載下的受力分析;最后對比分析了筏

4、板調(diào)平前與調(diào)平后筏板的差異沉降與彎矩變化，群樁的軸力與彎矩、進而得出復(fù)合地基調(diào)平前與調(diào)平后筏板與樁的受力變化規(guī)律;同時利用上述最佳調(diào)平方案計算并分析了筏板厚度變化、褥墊層彈性模量變化、褥墊層厚度變化、樁端土體模量變化、樁與土體之間的模量變化、樁體剛度變化對復(fù)合地基剛性樁變剛度調(diào)平的影響，得出如下結(jié)論:
　　 (1)保持群樁總用料相同的情況下，在進行變樁長調(diào)平基礎(chǔ)的幾種方法當(dāng)中，采用內(nèi)強外弱，即增加內(nèi)部樁長可以有效地起到調(diào)平基礎(chǔ)的

5、作用。(2)筏板調(diào)平前與調(diào)平后在豎向均布荷載作用下的彎矩均在筏板中心處呈現(xiàn)出最大值，無水平力及偏心荷載作用下，調(diào)平后比調(diào)平前筏板的彎矩減小了，在水平力及豎向偏心荷載作用下筏板的彎矩均在筏板偏心端出現(xiàn)與筏板中心相當(dāng)值，調(diào)平后較調(diào)平前偏心荷載產(chǎn)生的附加彎矩在樁長突變的局部會增大。(3)基礎(chǔ)在豎向均布荷載下，筏板的差異沉降與彎矩值較調(diào)平前更小，受力更加合理，群樁的受力特性在調(diào)平后比調(diào)平前更加趨向均勻;在水平力及偏心荷載作用下，調(diào)平后的基礎(chǔ)較調(diào)