高层建筑桩筏基础桩顶反力及沉降特性的分析与研究

摘要

群桩基础是高层建筑常用的基础形式,而高层建筑-群桩-筏板-地基土又是一个既复杂又有机的统一体.该文运用性能可靠的测试仪器,对陕西省网管中心大楼的上部结构、群桩（含274根桩）、筏板、地基土作了全面的测试.该文通过对群桩基础及地基土的数千个原始数据的整理、分析,得出了该地区群桩基础工作性状的一些规律如群桩荷载分布规律、地基土承担荷载的规律等,这些规律可供该地区群桩受力状态的研究、设计与计算参考.群桩的沉降计算是人们比较感兴趣的问题.该文运用各种方法对网管中心大楼的沉降进行计算,并收集该地区其它两幢大楼的计算结果,经对比分析,表明按弹性理论法的计算结果与实测结果较一致.文章研究了桩-土-筏的共同作用,同时考虑上部结构刚度的影响.地基土采用层状横向各向同性弹性半无限体模型,筏板用薄板进行模拟分析,同时考虑群桩中单桩刚度的非线性.为今后西安地区群桩基础的优化设计提供了理论依据.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1共同工作计算方法的概况

1.1.1地基模型简介

1.1.2上部结构刚度的有限性

1.1.3计算方法

1.2本文所做的工作

1.2.1群桩荷载分布规律

1.2.2群桩沉降计算

1.2.3高层建筑上部结构—地基—基础共同工作的简化分析

2群桩基础工程现场测试研究

2.1工程概述

2.2场地工程地质条件

2.3测试组件的基本工作原理及其设置

2.4测试数据的整理和换算

2.4.1钢筋压力(拉力)与测试原件工作频率的换算

2.4.2桩身轴力的计算

2.5测试结果分析

2.5.1工程桩单桩荷载的传递与发展规律

2.5.2工程桩桩项荷载分布

2.5.3桩基受拉现象

2.5.4基底土对荷载的分担作用

3群桩沉降理论与实测分析

3.1概述

3.2群桩沉降计算理论

3.2.1弹性理论法

3.2.2等代墩法

3.2.3简易理论法

3.2.4《建筑桩基技术规范》JG J94—94推荐方法

3.2.5半经验半理论法

3.3群桩沉降计算

3.3.1土的压缩模量和沉降地区经验系数的取值

3.3.2各类沉降方法计算

3.3.3各类方法计算结果与讨论

3.4群桩沉降观测

3.5小结

4群桩基础荷载的分布

4.1弹性理论法计算结果处理

4.2弹性理论法计算结果分析

5高层建筑共同工作的理论分析

5.1地基模型的选取

5.1.1地基模型简介

5.1.2地基模型的确定

5.2高层建筑桩筏基础中筏板的分析模式

5.2.1位移函数的确定

5.2.2矩形薄板单元的刚度矩阵

5.3非线性共同工作的简化分析方法

5.3.1桩与土和承台结构共同工作的基本方程

5.3.2非线性共同工作的简化分析方法

5.3.3考虑上部结构刚度影响的非线性共同工作简化分析模式

6实例高层建筑共同工作分析

6.1输入数据说明

6.1.1单元信息

6.1.2土层信息

6.1.3荷载信息

6.1.4其它信息

6.2计算结果分析

6.2.1桩筏基础筏板内力分布特性

6.2.2桩-筏基础桩顶反力分布特性

6.2.3桩-筏基础沉降分布特性

6.2.4桩-筏基础基底反力的分布特性

6.3地基刚度的人为调整与优化设计

6.3.1地基土刚度调整及其工程应用

6.3.2桩基刚度调整与桩顶反力和基底反力的联合优化

7结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

致谢