【碩士】高層建筑與樁筏基礎(chǔ)非線性共同作用的實(shí)用計(jì)算方法研究

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　　【學(xué)位年度】2009　　【摘要】　　 樁基礎(chǔ)是建于軟土地區(qū)的高層建筑廣泛采用的基礎(chǔ)形式之一。本文針對(duì)高層建筑與樁筏基礎(chǔ)的共同作用問(wèn)題，開(kāi)展了非線性共同作用計(jì)算方法及其應(yīng)用于工程實(shí)踐的探索性研究。主要研究?jī)?nèi)容包括：（1）歸納了樁－土相互作用的理論分析方法和現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)單樁承載力的計(jì)算方法；總結(jié)了樁側(cè)阻力的影響因素以及樁身不同部位樁側(cè)阻力的發(fā)揮機(jī)制。（2）以ANSYS程序?yàn)槠脚_(tái)，采用其參數(shù)化（APDL）有限元分析技術(shù)，利用雙曲線荷載傳遞函數(shù)，建立了一實(shí)際工程的樁土分析模型，進(jìn)行了單樁數(shù)值分析。通過(guò)與土力學(xué)參數(shù)計(jì)算法的結(jié)果比較表明，采用荷載傳遞法結(jié)合有限元法的單樁數(shù)值分析方法能夠滿足工程實(shí)際需要。實(shí)際工程中可以先根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告或者室內(nèi)外土工試驗(yàn)確定初值，同時(shí)結(jié)合單樁靜載試驗(yàn)、分層摩阻測(cè)試等試驗(yàn)手段對(duì)計(jì)算參數(shù)進(jìn)行修正，使單樁數(shù)值分析結(jié)果更能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)樁基承載性狀。（3）在分析現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)樁基分析設(shè)計(jì)方法以及基于規(guī)范方法的常用基礎(chǔ)設(shè)計(jì)軟件局限性的基礎(chǔ)上，提出了實(shí)現(xiàn)高層建筑樁筏基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)共同作用分析的一種迭代計(jì)算方法。這一方法以工程中常用的SATWE模型數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用VB和APDL混合編程，在ANSYS中建立完整的高層建筑上部結(jié)構(gòu)及樁－土模型，通過(guò)迭代計(jì)算，得到高層建筑樁筏基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)非線性共同作用的結(jié)果。（4）利用本文提出的迭代分析法，對(duì)一實(shí)際工程的基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算分析，并與目前工程中常用基礎(chǔ)設(shè)計(jì)軟件的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較研究。分析結(jié)果證明，本文提出的方法除了能夠分析樁筏基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)共同作用對(duì)基礎(chǔ)位移、內(nèi)力的影響外，還能反映共同作用對(duì)上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響，這是其它工程軟件難以完成的。通過(guò)上部結(jié)構(gòu)共同作用內(nèi)力分析結(jié)果的比較發(fā)現(xiàn)，樁筏基礎(chǔ)的沉降變形對(duì)上部結(jié)構(gòu)的不同位置的影響并不相同，引起的次內(nèi)力明顯存在，工程設(shè)計(jì)中應(yīng)加以重視?！　」?0頁(yè)

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