既有建筑增层改造时地基基础的再设计试验研究

论文摘要

在既有建筑增层改造中,首先要解决的问题是对地基土作出正确的评价。本课题通过三台大比例室内模型试验,对地基土在既有建筑的建造过程、使用期间、加大基础底面积后增层改造和不加大基础底面积直接增层改造下的地基基础的性状作了全过程的模拟。对测得的P-S曲线、深层沉降值、地基反力和试验前后的土工试验数据进行了分析,得出一些有意义的结论:（1）地基土在长期荷载作用后土的性状发生了很大的变化,地基土产生了压密效应,土性有所增强,继续加载时P-S曲线明显平缓。（2）土的压密效应影响主要在基础下1.25B（B为基础底边短边的宽度）深度范围内,基础外的土体变化较小。（3）确定既有建筑直接增层改造时的地基承载力,可在与既有建筑下相同性质的土体上做持载试验,根据持载以后的P-S曲线,按现行的建筑地基基础设计规范得到承载力特征值。这种现场持载试验方法是确定既有建筑地基承载力最直接、最可靠的方法。（4）对于直接增层改造的建筑,如果既有建筑沉降已经稳定、基础结构能满足正常使用要求,对于地基承载力提高值也可按当地成熟经验进行取值。通过本文的分析得知,在地基土比较均匀,上部结构刚度较好的情况下,既有建筑地基的承载力特征值一般可以提高20～30%。（5）对于直接增层时地基附加沉降计算,可采用持载试验的P-S曲线直线段的斜率来求得既有建筑增层改造后的附加沉降。（6）地基土在长期荷载作用后,如果承载的基础面积扩大（本试验扩大一倍）,在继续加载时,其P-S曲线与相同的天然地基土的P-S曲线基本上平行。这说明对于加大基础底面积以后的既有建筑的地基承载力和沉降计算方法可以直接采用原有房屋的勘察资料数据。（7）地基土的压密是承载力提高的关键因素。

论文目录

• 摘要
• Abstract（英文摘要）
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 既有建筑加固改造概述
• 1.1.1 既有建筑加固改造的重要性
• 1.1.2 既有建筑加固改造的优越性
• 1.1.3 既有建筑加固改造的意义
• 1.2 既有建筑地基基础加固技术与理论的研究现状
• 1.2.1 既有建筑地基基础加固技术研究的概况
• 1.2.2 既有建筑加大基础底面积加固方法简介
• 1.2.3 既有建筑地基土压密效应的试验研究
• 1.2.4 既有建筑地基土强度与变形特性的试验研究
• 1.2.5 影响既有建筑地基承载力的因素
• 1.2.6 既有建筑地基承载力评价方法研究现状
• 1.2.7 既有建筑地基沉降计算方法分析
• 1.3 既有建筑增层改造时地基基础再设计试验研究课题的提出
• 1.3.1 国内外相关试验研究的不足
• 1.3.2 本课题研究目的及研究内容
• 第2章 室内模型试验
• 2.1 模型试验设计
• 2.1.1 上部结构的模拟
• 2.1.2 地基土的模拟
• 2.2 模型试验模拟工况和地基土参数
• 2.2.1 模拟工况
• 2.2.2 地基土的主要参数
• 2.3 模型试验加载方法
• 2.4 模型试验测试内容及仪器布置
• 2.4.1 地基土附加应力及地基反力
• 2.4.2 深层土和基础板底位移
• 2.4.3 新旧基础连接处拉压应力
• 2.5 三台模型试验时间过程表
• 2.6 模型试验数据采集仪器
• 第3章 试验数据处理和分析
• 3.1 直线变形阶段试验测试与分析
• 3.1.1 P—S曲线
• 3.1.2 基底反力
• 3.1.3 深层土附加应力
• 3.1.4 变形深标
• 3.1.5 持载阶段地基土参数测试情况
• 3.2 持载完成后继续加载到破坏阶段试验测试与分析
• 3.2.1 继续加载前的稳定情况
• 3.2.2 P—S曲线和N—S曲线
• 3.2.3 基底反力
• 3.2.4 深层土附加应力
• 3.2.5 变形深标
• 3.2.6 钢筋计
• 3.3 土工试验数据分析
• 3.3.1 轻便触探试验结果分析
• 3.3.2 土的主要物理力学性质的变化
• 3.3.3 压力盒的误差分析
• 3.3.4 混凝土试块的强度分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 既有建筑增层改造时地基基础的再设计方法
• 4.1 用于增层设计的地基承载力试验方法和确定方法
• 4.1.1 载荷试验方法
• 4.1.2 土工试验方法
• 4.1.3 直接增层地基承载力的确定方法
• 4.1.4 加大基础底面积后增层时地基承载力的确定方法
• 4.2 直接增层时地基沉降计算方法
• 4.3 加大基础底面积后增层时地基沉降计算方法
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论与建议
• 5.1 主要结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢