樁基托換中地基不均勻沉降對上部結(jié)構(gòu)影響的分析與試驗研究.pdf

1、基礎(chǔ)托換是既有建筑物地下空間開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)?；A(chǔ)托換的施工過程，必然會引起地基的不均勻沉降，從而在上部結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，影響結(jié)構(gòu)安全。為考察樁基礎(chǔ)托換法施工過程中地基不均勻沉降對框架結(jié)構(gòu)的影響，本文采用ANSYS有限元程序?qū)ζ溥M行數(shù)值模擬；并進行模型試驗分析不均勻沉降對上部結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，提出不均勻沉降的限值。
　　 分析地基不均勻沉降對某三層三跨框架上部結(jié)構(gòu)的影響，兩種工況：一是中柱沉降；二是邊柱沉降。建立框架結(jié)構(gòu)的三維實體

2、模型，通過定義柱腳的不同沉降值來實現(xiàn)地基的不均勻沉降。結(jié)果表明中柱沉降時，框架梁邊柱支座處內(nèi)力較大；邊柱沉降時，框架梁中柱支座處內(nèi)力較大。各層梁的豎向位移相差不大，對應(yīng)的應(yīng)力相差很大，二層略大于一層，頂層最小。最后建立框架的二維模型分析框架在不均勻沉降下的附加內(nèi)力具體數(shù)值，得出底層柱的軸力最大。綜合考慮，底層框架是不均勻沉降產(chǎn)生附加內(nèi)力最大的位置，應(yīng)加強監(jiān)控。
　　 在數(shù)值分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計模型試驗以驗證數(shù)值分析結(jié)果的可靠性，并

3、得到框架結(jié)構(gòu)在托換過程中的不均勻沉降限值。
　　 設(shè)計相似比為1∶3的單層框架模型。試件分為2組，一組通過中柱頂升來模擬邊柱沉降；另一組模擬中柱沉降。通過分析試驗現(xiàn)象可知，在邊柱沉降的試驗中，裂縫主要出現(xiàn)在邊柱梁柱節(jié)點腋部、中柱梁柱節(jié)點頂部和中跨梁跨中頂部等部位，最終以邊梁柱節(jié)點處裂縫貫通標(biāo)志著構(gòu)件的破壞。梁的轉(zhuǎn)角正切達到1/250時，開始出現(xiàn)裂縫；梁的轉(zhuǎn)角正切達到1/50時，構(gòu)件達到承載力極限狀態(tài)。中柱沉降的試驗中，裂縫主要出