濕陷性黃土地區(qū)建筑物傾斜、糾偏過程的計算機仿真模擬.pdf

1、隨著建筑物傾斜現(xiàn)象的日益增多，針對傾斜建筑物的糾偏技術(shù)也在不斷地發(fā)展，并日趨成熟，但是對于建筑物傾斜、糾偏的理論研究尚處于探索階段。在實際糾偏工作中，現(xiàn)今更多的還是采取“邊糾偏、邊監(jiān)控、邊調(diào)整”的原則，無法做到對建筑物的整個傾斜、糾偏過程進行仿真模擬。
　　本文以濕陷性黃土地區(qū)某建筑物為背景，引入濕陷性黃土在浸水前、后的地基模型，采用MIDAS/Gen有限元軟件建立地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)空間協(xié)同工作有限元模型，模擬了建筑物傾斜過程和

2、糾偏過程，并對各傾斜、糾偏狀態(tài)進行了變形和內(nèi)力分析。
　　為了研究建筑物在傾斜和糾偏過程中，建筑結(jié)構(gòu)的位移、內(nèi)力變化規(guī)律，本文嘗試提出一種全新的模擬方法，即采用非線彈性Winkler地基模型來模擬建筑物傾斜和糾偏的過程。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)建立地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的空間有限元模型，同時采用Winkler地基模型與荷載-沉降(p-s)曲線相結(jié)合的方式來模擬地基土性質(zhì)，對建筑物進行從傾斜到糾偏的全過程仿真模擬。

3、
　　(2)研究建筑物地基土在浸水或受到外力擾動情況下，發(fā)生沉陷時，浸水范圍與建筑物傾斜位移以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力之間的變化規(guī)律。
　　(3)研究建筑物在傾斜過程中，結(jié)構(gòu)的位移、內(nèi)力以及地基反力的變化規(guī)律。
　　(4)研究建筑物在糾偏過程中，結(jié)構(gòu)的位移、內(nèi)力以及地基反力的變化規(guī)律。并根據(jù)分析結(jié)果找出需要加固的構(gòu)件。
　　通過分析可以得出如下結(jié)論:
　　(1)建筑物無論是在傾斜還是糾偏過程中，傾斜率的變化率都是不斷增加

4、的，當?shù)鼗鶆偠染鶆蚍植己?，建筑物出現(xiàn)整體下沉，傾斜率將不再變化。
　　(2)建筑物在傾斜、糾偏過程中，結(jié)構(gòu)的最大內(nèi)力和最大應(yīng)力的位置始終出現(xiàn)在浸水面或掏土面附近。
　　(3)建筑物在傾斜過程中，隨著浸水范圍的擴大，傾斜率逐漸增加，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力值和應(yīng)力值也在不斷增加。直到浸水范圍到達結(jié)構(gòu)形心軸位置，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和應(yīng)力達到最大值。當浸水范圍覆蓋整個筏板基礎(chǔ)時，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和應(yīng)力的分布特點與浸水前相同。
　　(4)建筑物在糾偏過程

5、中，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和應(yīng)力會一直持續(xù)增加，但是變化的幅度很小。若在糾偏前通過加固的方式提高地基剛度，可降低結(jié)構(gòu)的最大內(nèi)力值，從而提高整個糾偏過程的安全性。
　　(5)當?shù)鼗鶆偠劝l(fā)生改變時，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力更多的會向地基剛度較大的位置分配。減小局部范圍內(nèi)地基土的剛度差，可以使結(jié)構(gòu)內(nèi)力重新分配，從而使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、應(yīng)力變小。
　　(6)建筑物在糾偏過程中，地基反力會出現(xiàn)兩個峰值。在糾偏完成后，需要對兩個峰值反力進行地基承載力驗算，以此來確定是