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

1、隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術的進步,高層建筑發(fā)展十分迅速,而在高層建筑設計過程中,基礎的分析和設計是高層建筑整體結(jié)構(gòu)設計中一個極其重要的環(huán)節(jié),因此隨著數(shù)值計算手段和計算機水平的提高,應用共同作用分析方法進行高層建筑地基基礎設計變得十分必要。所以本文對上部框架結(jié)構(gòu)-筏板基礎和天然地基作了共同作用分析,在此基礎上利用換填處理方法對地基剛度進行局部改變從而進行地基基礎設計的優(yōu)化。
　　 本文通過有限元軟件ANSYS建立上部框架結(jié)構(gòu)-筏

2、板基礎和天然地基的共同作用模型來進行分析,在此過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的發(fā)展狀況,總結(jié)了筏板基礎的幾種計算方法,整理了幾種按沉降控制設計的地基基礎的優(yōu)化形式。接著重點介紹了共同作用的機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,對比兩種分析方法上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力

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

4、分布特征,地基的反力分布以及筏板的應力。
　　 通過上述工作得出了一些結(jié)論:a.與常規(guī)方法相比,應用共同作用分析方法進行高層建筑筏板基礎計算所得的應力和變形都明顯變小,說明共同作用分析方法較真實地反映了結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)。b.增大筏板基礎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沉降的峰值,但對減小差異沉降效果不大。c.通過模擬施工過程進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的整體彎曲應力