上部結(jié)構(gòu)-筏板基礎(chǔ)和地基的共同作用及地基局部?jī)?yōu)化處理.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,高層建筑發(fā)展十分迅速,而在高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,基礎(chǔ)的分析和設(shè)計(jì)是高層建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié),因此隨著數(shù)值計(jì)算手段和計(jì)算機(jī)水平的提高,應(yīng)用共同作用分析方法進(jìn)行高層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)變得十分必要。所以本文對(duì)上部框架結(jié)構(gòu)-筏板基礎(chǔ)和天然地基作了共同作用分析,在此基礎(chǔ)上利用換填處理方法對(duì)地基剛度進(jìn)行局部改變從而進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。
　　 本文通過(guò)有限元軟件ANSYS建立上部框架結(jié)構(gòu)-筏

2、板基礎(chǔ)和天然地基的共同作用模型來(lái)進(jìn)行分析,在此過(guò)程中本文主要做了如下工作:
　　 (1)首先本文介紹了天然地基上高層建筑筏板基礎(chǔ)的發(fā)展?fàn)顩r,總結(jié)了筏板基礎(chǔ)的幾種計(jì)算方法,整理了幾種按沉降控制設(shè)計(jì)的地基基礎(chǔ)的優(yōu)化形式。接著重點(diǎn)介紹了共同作用的機(jī)理和三者之間的剛度影響,以及用于分析共同作用的方法—子結(jié)構(gòu)法,并詳細(xì)介紹了共同作用中地基模型的選擇。
　　 (2)建立共同作用下的模型和常規(guī)方法的模型,對(duì)比兩種分析方法上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力

3、以及基礎(chǔ)的內(nèi)力和變形,與理論分析做對(duì)比。分別改變上部結(jié)構(gòu)的剛度、筏板基礎(chǔ)的剛度、地基的剛度,計(jì)算各自剛度變化對(duì)筏板基礎(chǔ)應(yīng)力和變形的影響。
　　 (3)利用ANSYS單元生死技術(shù)進(jìn)行了模擬施工,分析上部結(jié)構(gòu)剛度變化對(duì)筏板基礎(chǔ)的沉降分布特征,筏板的應(yīng)力的影響。
　　 (4)利用天然地基筏板基礎(chǔ)共同作用的有限元模型,根據(jù)差異沉降控制加固區(qū)深度和平面寬度來(lái)改變地基土剛度,找到一個(gè)最優(yōu)解處理方案,對(duì)比幾種典型處理方案筏板基礎(chǔ)的沉降

4、分布特征,地基的反力分布以及筏板的應(yīng)力。
　　 通過(guò)上述工作得出了一些結(jié)論:a.與常規(guī)方法相比,應(yīng)用共同作用分析方法進(jìn)行高層建筑筏板基礎(chǔ)計(jì)算所得的應(yīng)力和變形都明顯變小,說(shuō)明共同作用分析方法較真實(shí)地反映了結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)。b.增大筏板基礎(chǔ)的剛度能有效減小筏板的差異沉降優(yōu)化筏板的受力;整體加大地基的剛度能減小基礎(chǔ)沉降的峰值,但對(duì)減小差異沉降效果不大。c.通過(guò)模擬施工過(guò)程進(jìn)行共同作用分析可知增加上部結(jié)構(gòu)的剛度可以減小筏板基礎(chǔ)的整體彎曲應(yīng)力