多元復(fù)合地基與筏形基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)共同作用分析.pdf

1、近年來,在地基處理領(lǐng)域的理論研究和實(shí)踐中,因具有良好的理論基礎(chǔ)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),多元復(fù)合地基逐漸成為復(fù)合地基處理中的一類重要型式,具有寬廣的工程應(yīng)用前景。多元復(fù)合地基處理技術(shù)是在復(fù)合地基處理技術(shù)基礎(chǔ)上的重要突破,隨著工程技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)多元復(fù)合地基與筏形基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的共同作用進(jìn)行分析與研究,具有現(xiàn)實(shí)的必要性。通過與國(guó)內(nèi)外多元復(fù)合地基與筏形基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)共同作用分析相關(guān)課題研究發(fā)展趨勢(shì)的結(jié)合,本文在前人的研究基礎(chǔ)之上,進(jìn)行多元復(fù)合地基與

2、筏形基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)共同作用的數(shù)值分析,研究了多元復(fù)合地基、筏基及上部結(jié)構(gòu)的變化對(duì)三者之間共同作用受力的相互影響,并著重于各種情況下多元復(fù)合地基不同布樁方式的對(duì)比分析,所做的主要工作和相關(guān)研究結(jié)論如下:
　　 ①研究多元復(fù)合地基、筏基、上部結(jié)構(gòu)的有限元分析理論,包括相應(yīng)的本構(gòu)模型、計(jì)算單元、厚板分析理論等,針對(duì)散體、柔性、剛性樁三種豎向增強(qiáng)體一元復(fù)合地基對(duì)上部結(jié)構(gòu)-筏基-一元復(fù)合地基共同作用的影響進(jìn)行了分析,為后面的工作打下了研究

3、基礎(chǔ)。
　　 ②針對(duì)散體-柔性樁、散體-剛性樁、柔性-剛性樁三種組合的二元復(fù)合地基對(duì)上部結(jié)構(gòu)-筏基-二元復(fù)合地基共同作用的影響進(jìn)行了研究,布樁方式采用“均勻布樁”、“內(nèi)強(qiáng)外弱”、“外強(qiáng)內(nèi)弱”、“中部強(qiáng)內(nèi)外弱”、“中部弱內(nèi)外強(qiáng)”五種。得出了按筏基沉降、筏基及上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布各單項(xiàng)控制指標(biāo)下最有利至最不利的布樁方式排序。綜合比較,“中部弱內(nèi)外強(qiáng)”的組合方式既可以使筏基沉降減至較低,又能適當(dāng)減小上部結(jié)構(gòu)及筏基的彎矩值,是一種相對(duì)優(yōu)化的

4、布樁方式。
　　 ③針對(duì)散體-柔性-剛性樁組合的三元復(fù)合地基對(duì)上部結(jié)構(gòu)-筏基-三元復(fù)合地基共同作用的影響進(jìn)行了研究,布樁方式采用“均勻布樁”、“外強(qiáng)中柔內(nèi)弱”、“外強(qiáng)中弱內(nèi)柔”、“外柔中強(qiáng)內(nèi)弱”、“外柔中弱內(nèi)強(qiáng)”、“外弱中強(qiáng)內(nèi)柔”、“外弱中柔內(nèi)強(qiáng)”七種。得出了按筏基沉降、筏基及上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布各單項(xiàng)控制指標(biāo)下最有利至最不利的布樁方式排序。綜合比較,“外強(qiáng)中弱內(nèi)柔”的組合方式既可以使筏基沉降減至較低,又能適當(dāng)減小上部結(jié)構(gòu)及筏基的彎

5、矩值,是一種相對(duì)優(yōu)化的布樁方式。
　　 ④選取散體-柔性-剛性樁“外強(qiáng)中弱內(nèi)柔”組合的三元復(fù)合地基作為多元復(fù)合地基代表,針對(duì)筏基及上部結(jié)構(gòu)對(duì)上部結(jié)構(gòu)-筏基-多元復(fù)合地基共同作用的影響進(jìn)行分析,研究了筏基厚度、筏基砼強(qiáng)度及上部結(jié)構(gòu)層數(shù)、層高對(duì)上部結(jié)構(gòu)-筏基-三元復(fù)合地基共同作用的影響規(guī)律,并得出了相關(guān)可供工程實(shí)踐參考的結(jié)論。
　　 ⑤選取散體-柔性-剛性樁上述七種布樁組合的三元復(fù)合地基,針對(duì)上部不均勻荷載對(duì)上部結(jié)構(gòu)-筏基-

6、三元復(fù)合地基共同作用的影響進(jìn)行了計(jì)算研究,分析表明,對(duì)中部大周邊小的不均勻荷載,不同布樁方式各有利弊,綜合比較地基沉降及上部結(jié)構(gòu)、筏基彎矩內(nèi)力,“外弱中柔內(nèi)強(qiáng)”、“外柔中弱內(nèi)強(qiáng)”、“均勻布樁”是相對(duì)優(yōu)化的布樁方式。對(duì)中部小周邊大的不均勻荷載,則“均勻布樁”、“外弱中強(qiáng)內(nèi)柔”、“外柔中強(qiáng)內(nèi)弱”是相對(duì)較優(yōu)的布樁方式。
　　 ⑥在VC++平臺(tái)中采用C++語言編制了“多元復(fù)合地基與上部結(jié)構(gòu)及筏基共同作用分析”計(jì)算程序MSRIAP-200