箱形基礎(chǔ)與筏形基礎(chǔ)設(shè)計和選型研究.pdf

1、目前，對于箱形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)的設(shè)計，設(shè)計單位通常使用計算軟件進行計算，為了提高建筑物的安全性，設(shè)計時采用了較大的底板和增大配筋量，這樣勢必造成截面尺寸和配筋有較大的富余，并造成了很大的經(jīng)濟浪費，對于箱形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)選型也僅是一個大概的估計。 隨著我國高層建筑的飛速發(fā)展，建筑業(yè)要求對箱形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)的內(nèi)力分析及設(shè)計有一個定量定性的科學(xué)結(jié)論，不同的內(nèi)力分析與理論導(dǎo)致對建筑物的不同設(shè)計處理，方法的不同導(dǎo)致基礎(chǔ)投資有較大的差別，安全

2、性能也不同。建筑業(yè)的現(xiàn)狀要求根據(jù)現(xiàn)有理論數(shù)據(jù)、規(guī)范對箱形和筏形基礎(chǔ)進行分析、總結(jié)，得出對筏形及箱形基礎(chǔ)設(shè)計有理論指導(dǎo)意義的定量定性的成果。本文做了同一條件下箱形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)的設(shè)計，通過分析對箱形和筏形進行了基礎(chǔ)的選型探討。本文主要的研究內(nèi)容如下： 1、對十二層框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)進行設(shè)計，其基礎(chǔ)設(shè)計采用了箱型基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)兩種方案。進行了有限元法考慮空間受力情況在箱形基礎(chǔ)內(nèi)力計算的研究，內(nèi)力計算中采用手算法和有限元法，并將兩種方法進

3、行了對比。 2、筏形基礎(chǔ)內(nèi)力計算，首先利用子結(jié)構(gòu)的凝聚技術(shù)進行上部結(jié)構(gòu)分析和利用有限元和邊界元對Winkler地基上的筏板基礎(chǔ)進行分析，然后通過力的平衡和位移的協(xié)調(diào)關(guān)系建立了整體耦合分析方程，將得到的內(nèi)力與PKPM計算軟件所得結(jié)果進行了比較。 3、對箱形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)設(shè)計提出了建議，對同一條件下的十二層框架結(jié)構(gòu)采用箱形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)兩種方案進行了技術(shù)及經(jīng)濟對比，并對箱形、筏形基礎(chǔ)的選型進行了探討。 設(shè)計計算結(jié)果表

4、明： 1、通過有限元法考慮空間受力情況對箱形基礎(chǔ)內(nèi)力計算的研究，并將手算法與之對比，兩種方法得到的結(jié)果差別不大。對于算例中十二層框架結(jié)構(gòu)下部的箱形基礎(chǔ)采用手算法進行設(shè)計計算，與傳統(tǒng)計算機設(shè)計計算所得結(jié)果經(jīng)濟很多。 2、利用有限元和邊界元的耦合方法，分析考慮了上部結(jié)構(gòu)共同作用的Winkler彈性地基上的筏板基礎(chǔ)。在分析的過程中，通過對上部結(jié)構(gòu)采用了子結(jié)構(gòu)的凝聚技術(shù)和對Winkler彈性地基上的板采用邊界元方法。通過算例分析

5、表明，所得結(jié)果與常用計算方法差別不明顯，切實可行，而分析方法具有節(jié)省計算內(nèi)存、計算速度快和計算精度高的特點。 3、箱形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)設(shè)計計算方法不同，將導(dǎo)致基礎(chǔ)投資有較大的差別。 以上工作的完成即：采用有限元法考慮空間受力情況求箱形基礎(chǔ)內(nèi)力與手算法求箱形基礎(chǔ)內(nèi)力進行比較，得到手算法適用性更強且經(jīng)濟的特點；論文創(chuàng)新：利用有限元和邊界元的耦合方法，分析考慮上部結(jié)構(gòu)共同作用的Winkler彈性地基上的筏板基礎(chǔ)，與常用計算方法進