平板式筏形基础计算模型的应用研究

论文摘要

刚性桩复合地基是一种新型的地基处理方法，它是指在天然地基不能满足上部结构承载力和沉降要求的情况下，在原有地基土里通过加入桩体的方法，使桩土变形协调，最终由桩体和桩间土共同承担上部荷载的复合地基。它能极大的提高地基土的承载能力。它主要用于处理粘性土，粉土，沙土和已经自重固结的素填土等。对于存在溶洞、土洞的地区，基础采用平板式筏形基础，地基采用刚性桩去复合，应该是一种不错的结构承载形式。华南理工大学高层建筑结构研究所通过在清远岩溶地区一系列的工程实践证明，对于该地区的高层建筑结构，采用刚性桩复合地基-筏板基础形式能够达到施工方便、造价经济、安全可靠的效果。筏形基础由于其底面积大，故可减小基底压力，同时也可提高地基土的承载力，可以调整不均匀沉降等诸多优点而被广泛应用于工程中。但是对于筏板的分析方法，则有多种方法。筏板的内力简化方法有倒楼盖法、静定法。一般认为，倒楼盖法从结果上偏于保守，但在什么情况下偏于保守，什么情况下偏于不保守，则不太明确。广东省《建筑地基基础设计规范》（DBI15-31-2003）规定当上部结构刚度较好且层数较多时，可适当考虑上部结构刚度的影响，但参加计算分析的层数不宜超过5层。但对于复合地基-筏板基础-上部结构整体有限元分析，上部结构取不超过5层的模型是否能够较好的模拟整体有限元分析的结果，也不是很明确。当上部结构取4层模型时，上部结构的荷载可以加在4层上或者底层（筏板顶面）上，到底哪种荷载的加载方法可以更好的模拟真实情况，也不太明确。本文针对以上这些问题一一做了分析，并且给出了相应的结果和建议。根据清远某地地基土的压板试验的结果，本文的地基土的本构采用了多线性弹性的双折线弹簧本构模型，另外本文也分析了地基土采用线性本构时的结果，并对这两种情况做了比较分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 绪论
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 刚性桩复合地基的概念
• 1.2.1 复合地基概述
• 1.2.2 刚性桩复合地基[10]概述
• 1.2.3 刚性桩复合地基作用机理
• 1.2.4 桩体复合地基的破坏模式
• 1.3 高层建筑的结构体系及分类
• 1.3.1 上部结构
• 1.3.2 基础[18]
• 1.3.3 地基
• 1.4 筏形基础的分类
• 1.4.1 平板式筏形基础
• 1.4.2 梁板式筏形基础
• 1.5 筏板基础分析与设计经历的三个阶段[20]
• 1.6 筏板基础设计的国内外研究现状
• 1.6.1 解析法
• 1.6.2 数值法
• 1.7 本文的主要工作
• 第2章 共同作用的分析模型及分析方法
• 2.1 共同作用分析模型
• 2.1.1 地基的分析模型
• 2.1.2 筏板的分析模型
• 2.2 高层建筑的上部结构 - 筏板- 复合地基共同分析方法
• 2.2.1 上部结构分析方法
• 2.2.2 筏板分析方法
• 2.2.3 复合地基的分析方法
• 2.3 本章小结
• 第3章 模型的建立
• 3.1 SAP2000 软件简介
• 3.2 倒楼盖模型的建立
• 3.3 整体有限元模型的建立
• 3.4 四层简化模型的建立
• 3.5 本章小结
• 第4章 筏板基于倒楼盖模型和整体有限元模型分析比较
• 4.1 引言
• 4.2 框架结构
• 4.2.1 5 m 跨 10 层框架结构
• 4.2.2 5 m 跨 15 层框架结构
• 4.2.3 8 m 跨 10 层框架结构
• 4.2.4 8 m 跨 15 层框架结构
• 4.2.5 本节小结
• 4.3 剪力墙结构
• 4.3.1 25 层剪力墙结构
• 4.3.2 30 层剪力墙结构
• 4.3.3 本节小节
• 4.4 框支剪力墙结构
• 4.4.1 25 层框支剪力墙结构
• 4.4.2 30 层框支剪力墙结构
• 4.4.3 本节小节
• 第5章 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢