高层建筑桩筏基础变刚度调平设计分析

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桩筏基础 变刚度 沉降 调平设计论文

桩筏基础 变刚度 沉降 调平设计论文

桩筏基础论文:桩筏基础变刚度调平设计的研究【中文摘要】桩筏基础变刚度调平设计是近几十年来岩土界一直在研究的一个重要课题,许多科学工作者一对桩筏基础的研究工作进行了大量的理论分析,并做过一些模型试验和现场测试,在此基础上提出了许多的设计方法.虽然人们对桩筏基础变刚度调平有了初步的认识,但是桩筏基础变刚度调平设计还没有广泛的应用到实际的设计工作当中。

所以对桩筏基础变刚度调平设计进行更深一步的研究具有很大的实际价值。

桩筏华础变刚度调平设计是以减小差异沉降和承台内力为目标,通过调整桩长、桩距、桩径等改变基桩支承刚度的分布,达到使建筑物的沉降趋于均匀、承台内力沉降的设计方法。

本文主要是通过调整桩筏基础的桩长来实现桩筏基础的沉降量较小,同时桩筏基础的筏板内力也可以相对较小的最优化设计。

主要进行了以下几方面的工作:(1)利用Matlab语言对Mindlin应力公式计算群桩基础沉降量的过程进行编程,并通过算例比较程序得到的和手算的沉降量,结果相近,验证了本程序适用;(2)利用程序计算平均桩反力下等桩长模型试验下的群桩沉降,然后通过平均桩反力和求得的桩基沉降量确定初始桩刚度;(3)假定筏板下的桩为弹簧,桩的刚度即为弹簧刚度,利用软件ABAQ...【英文摘要】The piled raft foundation leveling design of variable stiffness is always an important subject in geotechnical field in recent decades. Many scientists has donea lot of theoretical analysis and made some model tests and field tests about the piled raft foundation research work.Based on this, many design methods are acquired. Although people have a preliminary understanding about these design methods,they haven’t taken these design methods widely to apply to the actual design work. Therefore, the further re...【关键词】桩筏基础变刚度沉降调平设计【英文关键词】piled raft foundation variable stiffness settlement levelling design【目录】桩筏基础变刚度调平设计的研究摘要4-5ABSTRACT5-6第1章绪论10-15 1.1 引言10-11 1.2 变刚度桩筏基础研究现状11-13 1.3 本文研究目的及思路13-15第2章群桩基础沉降计算15-22 2.1 引言15 2.2 单桩沉降计算方法15-17 2.3 群桩沉降计算力法17-21 2.4 小结21-22第3章群桩基础沉降计算程序22-36 3.1 引言22 3.2 MATLAB介绍22-23 3.3 群桩基础沉降计算方法23-27 3.4 程序编制27-29 3.4.1 基本假定27 3.4.2 编程思路27-29 3.5 运用程序计算实际例题29-35 3.5.1 等桩长计算29-32 3.5.2 变桩长计算32-35 3.6 小结35-36第4章桩筏基础的有限元分析36-44 4.1 引言36 4.2 桩筏基础有限元计算模型36-37 4.3 桩筏基础有限元模型37-42 4.3.1 单元类型37-40 4.3.2 有限元网格划分40 4.3.3 施加荷载40-41 4.3.4 边界条件的设置41-42 4.4 ABAQUS程序简介42-43 4.5 小结43-44第5章桩筏基础变刚度调平设计44-62 5.1 引言44 5.2 高层建筑变刚度桩筏基础模型试验介绍44-46 5.2.1 原型结构44 5.2.2 模型比尺与试验方案44-45 5.2.3 地基条件45-46 5.2.4 实验结论46 5.3 高层建筑变刚度桩筏基础模型试验的数值分析46-61 5.3.1 等桩长均匀布桩47-55 5.3.2 变桩长布桩55-61 5.3.3 数值计算结果分析61 5.4 小结61-62第6章结论与展望62-64 6.1 结论62 6.2 展望62-64参考文献64-68致谢68-69攻读硕士学位期间论文发表及科研情况69。

高层建筑桩筏基础变刚度调平设计分析

高层建筑桩筏基础变刚度调平设计分析

高层建筑桩筏基础变刚度调平设计分析摘要:新修订的中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)中明确指出,要减少差异沉降和承台内力的变刚度调平设计是重要修订内容之一,通过调整桩基布置,使得基底反力分布模式与上部结构的荷载分布一致,可减小筏板内力,实现差异沉降、筏板内力的最小化。

随着城市化进程的加快,高层建筑工程建设项目越来越多,探讨高层建筑桩筏基础变刚度调平设计有着重大的意义。

本文主要分析了高层建筑桩基变刚度调平中的问题及其优化对策。

关键字:高层建筑;桩筏基础;变刚度调平;设计我国高层建筑当中很大部分的上部结构为框剪、框筒结构,其刚度相对较弱、荷载不均,整个高层建筑的基础多采用桩筏、桩箱的类型进行基础施工,建成后很容易出现碟形沉降。

而高层建筑的桩基变刚度调平优化是一种非常有效的基础优化形式,高层建筑桩基变刚度调平通过调整桩基竖向支承刚度,促使桩基沉降趋向均匀,显著降低基础、承台内力,上部结构次应力。

变刚度调平需要优化桩土支承刚度分布,实施强化与弱化结合,减沉与增沉结合,长桩与短桩并用,刚性桩复合地基与天然地基并用。

1高层建筑桩基变刚度调平中的问题与分析通过大量高层建筑的实际观测发现仅加大基础抗弯刚度是不能有效减小差异沉降的效4年最大差异沉降为0.0041m,超过《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)的0.002m要求,出现差异化变形、结构开裂等方面的问题,主要还是传统设计方式中的理念问题,一般原因是:高层建筑设计过程中过分注重了天然地基的利用;在设计桩筏过程中,未能及时注意到桩型、结构等问题,荷载大小分布存在不匹配的情况,未能充分利用复合桩基对系统的刚度分布进行调整,以便减小差异沉降,或对桩反力分布、利用筏板刚度调整荷载减小差异沉降的期望过高。

2减沉设计(1)桩长及桩身断面选择:选择桩长应尽可能穿过压缩性高的土层,桩端持力层压缩性应相对较低,在承台产生一定沉降时桩仍可充分发挥并能继续保持其全部极限承载力;选择桩身断面应使桩身结构强度确定的单桩容许承载力与地基土对桩的极限承载力二者匹配,以充分发挥桩身材料的承载能力。

变刚度调平优化设计1

变刚度调平优化设计1

高层建筑桩筏基础变刚度调平优化设计李永乐1王江锋1王茜2(1.华北水利水电学院河南,郑州,450045;2.中交第一公路勘察设计研究院有限公司)摘要:有限元计算结果表明:考虑上部结构—桩筏基础—地基共同作用时,桩筏基础在均匀布桩条件下呈中间大边缘小的“碟型”分布。

差异沉降是由于上部结构次生应力和筏板内力产生的。

通过对地基土刚度以及桩长、桩径、桩距等五种桩基刚度的调整,并分析不同刚度对基础差异沉降影响可知:改变桩长的布桩形式并结合地基土刚度调整的中心布桩形式是高层建筑桩筏基础最佳设计方案。

1.引言:目前高层建筑桩筏基础设计中,多数采用均匀等长、等径的满堂均匀布桩的方法,用有限元分析结果表明,这种满堂布桩的方法,地基的碟形沉降仍不可避免。

这是由于地基是一个完整的三维体,作用在某一点处的荷载在其余各点处也会产生位移,各点相互作用的结果,使得中间部分沉降最大,而角点沉降相对较小。

筏板中心与筏板边、角点的沉降差是导致基础内力和上部结构次生应力的根源。

虽然增加上部结构和筏板的刚度可以减小差异沉降,但是这种减小是有限的,当上部结构和筏板的刚度增加到一定程度时,对减小差异沉降效果不再明显,若继续增加,必将造成不必要的浪费。

因此,通过合理地调整地基土刚度和桩基的支承刚度,充分利用每根桩的承载力并且发挥地基土的承载能力,可达到显著减少甚至消除基础差异沉降并且降低工程造价的目的。

2上部结构—桩筏基础—地基共同作用模型的建立2.1实体模型介绍本次研究实例为15层建筑,上部结构采用纯框架结构,框架层高3.6m,纵横方向柱距均为8m,分为3跨;各层框架柱截面尺寸为800mm×800mm,梁截面尺寸为600mm×400mm,梁柱砼等级为C30,弹性模量为3×104MPa,泊松比μ=0.17,密度ρ=2500kg/m3;楼板厚度为0.20m,材料参数同梁柱;基础采用桩筏基础,筏板厚度为1m,悬挑长度为2m,筏板砼等级为C30;场地地质条件为:地表至4.0m深范围内为稍密或中密粉土,4.0~8.5m深范围内为可塑或软塑粉质粘土,8.5~12.0m深范围内为中密粉土,12m以下为硬塑粉质,地下水位在地表以下6.0m左右。

桩基变刚度调平设计研究成果综述

桩基变刚度调平设计研究成果综述

桩基变刚度调平设计研究成果综述摘要:本文主要概述了桩基变刚度调平的设计原理、设计原则,并简要介绍了目前使用较多的几种桩基变刚度调平设计方法。

关键词:基坑桩基础变刚度调平一.引言随着我国经济建设步伐的加快,越来越多的高层建筑出现在城市中,其中有相当比例的上部结构为刚度相对较弱、荷载不均的框剪、框筒结构,基础多采用桩筏,桩箱基础,且采用均匀布桩或厚筏(或箱型承台)。

由于地基是一个完整地三位体,作用在某点处的荷载在其余各点处也会产生位移,各点相互作用的结果,使得基础中间部分的沉降最大,而角点沉降相对较小,即碟形分布。

同时桩顶的反力分布也是不均匀的,其呈现出内部桩的反力小于边桩反力,边桩反力小于角桩反力的特点,即桩顶反力呈马鞍形分布(图1)。

图1 框筒、框剪结构均匀布桩反力及沉降图而由于碟形沉降而差生的沉降差,会导致基础自身以及上部结构出现附加弯矩、附加剪力乃至开裂;桩顶反力的马鞍形分布会导致基础整体弯矩增加。

这些负面效应都对结构的安全和正常使用产生不利影响,并且增加了施工中的钢筋用量。

二.问题的研究与解决在常规的桩基计算方法中,通常只考虑静力平衡条件,没有考虑接触面的变形协调,也没有考虑上部结构、基础、桩土的共同作用及群桩效应,是造成碟形沉降的主要因素。

而沉降差是导致基础内力和上部结构次应力、板厚增加、配筋增多的根源。

这主要是由于传统设计理念存在认识误差造成的,主要表现在:(1)设计中过分追求高层建筑基础利用天然地基;(2)桩筏设计中,忽视桩的选型和结构形式,荷载大小与分布相匹配;(3)桩筏设计中,忽视合理利用复合桩基调整刚度分布减小差异沉降的作用;(4)桩筏设计中对利用筏板刚度调整荷载.桩反力分布及减小差异沉降的期望值过高。

如何避免传统设计方法的缺陷,如何有效地控制沉降差的产生成为工程师们的一项重要研究课题。

由于对桩筏基础沉降,尤其是沉降差计算结果的可行性与合理性方面的运算困难,在过去相当长的时期,人们大多是被动地增加筏板厚度,这对相对较小的筏板有效;或增加筏底布桩的数量、几何尺度(桩长与桩径)、增大桩筏基础的整体刚度,通过降低沉降的绝对值而满足对沉降差的设计标准。

馨雅名庭东地块项目桩基础变刚度调平设计

馨雅名庭东地块项目桩基础变刚度调平设计

圈函




= Q( 假 定桩反力,程序按上部总荷载 除以总桩数 )
基础底板 减薄,变成柔性薄板 。
/ S( 按规 范计算 的桩沉 降) 。照然 P K P M采 用的短期
刚度 跟 桩 实 际 工 作 状 态 下 的长 期 刚度 是 有 差 异 的 。 而 盈 建 科 软 件 采 用 采 用 的 刚 度 计 算 公 式 本 身 没 有 问 题 , 但 采 用 平 均 桩 反 力 作 为假 定 桩 反 力 显 然 也 不 符 合 实 际情 况 。实 际桩 的 反力 跟 桩 的刚 度 、上 部 荷 载 、 基 础 及 上 部 结 构 的 刚 度 部 有 关 系 , 要 得 到 准 确 的 桩 反 力 是 一 件 比较 困 难 的 事 情 。本 工程 中 采 用 分 块 计
意图如 图 1 所示 。
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车 库 的 模 型 进 行 拼 接 。 塔 楼 区域 先 参 照单 独 计 算 时
接 部位结构构件 的刚度将塔楼 的荷载分散到 周边 地
基 中 的 做 法 来 抵 抗 差异 沉 降 , 这 样 做 势 必 增 加结 构 成 本 ,造 成 浪 费 。2 0 0 8版 《 建 筑桩 基 技 术规 范 》提

ห้องสมุดไป่ตู้

在 减 小 差 异 沉 降 , 降低 基 础 底 板 内 力 和 上 部 结 构 次 内 力 , 以 节 约 资 源 ,提 高 建筑 物 使 用 寿 命 ,确 保 正 常 使 用功 能 ” 。 为 了达 到 控 制 差 异 沉 降和 节 约 成 本 的 目的 , 我 们 决 定 采 用 变 刚度 调 平 设 计 理 论 , 突破 传 统 设 计 理 念 ,通 过 调 整 地 基 和 基 桩 的 竖 向 支 承 刚 度 分 布 , 使 桩 土 反 力 和 上 部 结 构 传 来 的 荷 载 不仪 整 体 平 衡 , 而 且 实 现 局 部 平 衡 , 从 而 最 大 限度 地 减 小 差 异沉 降 , 降 低 基 础 底 板 内 力 和 上 部 结 构 次 应 力 , 使 2 . 基 础 持 力 层 及 桩 型 选 取

桩筏基础共同作用分析及变刚度调平设计的开题报告

桩筏基础共同作用分析及变刚度调平设计的开题报告

桩筏基础共同作用分析及变刚度调平设计的开题报告一、选题背景随着城市建设和基础设施建设的不断扩大,土木工程领域中各种基础设施的建设也越来越多。

在基础设施中,桩筏基础是一种被广泛应用的基础类型。

桩筏基础是指通过深入地下的桩来支撑筏板形成的基础体系,它通常应用于复杂地层条件下的大型建筑物或桥梁等结构。

桩筏基础的优点在于它可以在较差地质条件下提供较好的基础稳定性和承载能力。

桩筏基础的稳定性和承载能力主要取决于桩和筏板之间的共同作用。

具体来说,桩和筏板之间的互动力学行为会直接影响基础的刚度和稳定性。

同时,若土层的刚度存在变化,也会导致桩筏基础的承载能力和稳定性受到影响。

因此,对桩筏基础共同作用的分析和基于变刚度的调平设计具有一定的实际意义。

二、研究目的本研究旨在深入分析桩筏基础的共同作用机理,并结合多种工程实例,分析在不同地层条件和变刚度情况下桩筏基础的变形和承载能力。

此外,我们还将探讨变刚度调平设计方法,以提高桩筏基础的承载能力和稳定性。

三、研究方法本研究将采用有限元模拟方法对桩筏基础的共同作用机理进行分析,并结合现场实测数据进行验证。

同时,我们还将研究桩筏基础的变刚度情况下的变形和承载能力,并尝试设计基于变刚度的调平方案。

四、预期结果本研究的预期结果包括如下几个方面:1. 桩筏基础的共同作用机理的深入认识和分析;2. 不同地层条件下桩筏基础的变形和承载能力的分析和比较;3. 基于多种因素的变刚度调平设计方案,并进行仿真验证;4. 针对桩筏基础设计和施工中的问题提出改进建议。

五、研究意义通过对桩筏基础的共同作用机理和变刚度调平设计的深入研究,可以提高现有桩筏基础设计的科学性和合理性,同时对于改善桩筏基础的稳定性和承载能力具有重要的实际意义。

此外,本研究的结果也将为桥梁、大型建筑物等结构的设计和施工提供重要的理论依据。

CFG桩复合地基变刚度调平设计探析

CFG桩复合地基变刚度调平设计探析

CFG桩复合地基变刚度调平设计探析发表时间:2017-09-29T10:55:46.787Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第10期作者:陈述[导读] 建筑物长80m,宽18m,地上28层,地下2层,筏板基础。

恒大地产深圳公司摘要:本文结合实例阐述了变刚度调平设计在高层建筑CFG桩复合地基基础中的运用,既满足了建筑物的承载力要求,变桩长设计对建筑物的沉降也起到了很好的控制作用。

关键词:CFG桩复合地基;变刚度调平设计;加固效果1、工程概况建筑物长80m,宽18m,地上28层,地下2层,筏板基础。

±0.000m对应的绝对标高为20.90m,室外地坪标高16.80m。

长度方向52m 处设有抗震缝,结构设计计算缝宽195.75mm,实际留置缝宽250mm。

抗震缝左侧主楼(A段)整体高度86.55m,基底标高-7.85m,标准组合荷载490kpa,准永久组合荷载442kpa。

抗震缝右侧主楼(B段)整体高度88.35m,基底标高-9.65m,标准组合荷载490kpa,准永久组合荷载474kpa。

整个建筑物南、北、西三侧为地下车库,地下车库室内地坪标高为-6.70m。

设计要求建筑物最终沉降量不大于60mm。

(图1):2、地质情况3、CFG桩复合地基设计3.1复合地基承载力特征值的确定由《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)中5.2.1-1和5.2.4公式可得fspk≥pk-ηdγm(d-0.5)。

考虑基础深度修正,并考虑地下车库自重影响(将地下车库自重看作0.5m厚土柱),则A段复合地基承载力特征值fspk,1≥pk-ηdγm(d-0.5)=490-1.0×18×(7.85-6.70+0.5-0.5)=469.30kpa,设计时按470kpa考虑。

B段复合地基承载力特征值:fspk,2≥pk-ηdγm(d-0.5)=490-1.0×18×(9.65-6.70+0.5-0.5)=436.90kpa,设计时按440kpa考虑。

刚性桩复合地基空间变刚度调平设计的开题报告

刚性桩复合地基空间变刚度调平设计的开题报告

刚性桩复合地基空间变刚度调平设计的开题报告一、研究背景和意义随着城市化进程不断加快,建筑物的高度和规模不断增大,给地基工程提出了更高的要求。

刚性桩复合地基是一种新型的地基加固方法,它将刚性桩和土体复合在一起,形成一种具有较高刚度和强度的复合体系。

相比于传统的地基加固方法,刚性桩复合地基具有施工简便、成本低廉、效果显著等优势,已经被广泛应用于大型建筑物、桥梁等工程中。

然而,由于土层的异质性和复杂性,在刚性桩复合地基施工过程中,可能会出现部分刚性桩与地基土体之间的空隙,导致地基整体刚度不均匀甚至出现局部软弱层,从而影响建筑物的整体稳定性。

因此,针对刚性桩复合地基的空间变刚度问题进行研究,具有重要意义。

二、研究内容和方法本文主要研究刚性桩复合地基的空间变刚度调平设计方法。

具体包括以下内容:1. 刚性桩复合地基的空间变刚度机理分析:通过理论分析和现场试验,探讨刚性桩与地基土体之间的空隙对地基整体刚度的影响机理,以及空隙大小、位置和分布对地基稳定性的影响规律。

2. 空间变刚度调平设计方法研究:基于空间变刚度机理,提出刚性桩复合地基的空间变刚度调平设计方法,包括空隙检测、空隙填充、调平层施工等步骤,通过计算分析,确定合理的调平方案,提高地基的整体稳定性和承载能力。

3. 实验验证和应用:通过室内和现场试验,验证刚性桩复合地基的空间变刚度调平设计方法的可行性和有效性,并将其应用于实际工程中,为刚性桩复合地基的施工和应用提供技术支持。

本文采用理论分析、计算模拟、室内试验和现场试验相结合的方法,对刚性桩复合地基的空间变刚度问题进行研究。

三、预期成果和意义本文的预期成果包括:1. 探讨刚性桩复合地基的空间变刚度机理,揭示空隙对地基整体刚度的影响规律。

2. 提出刚性桩复合地基的空间变刚度调平设计方法,为地基工程实际应用提供技术支持。

3. 通过室内和现场试验验证方法的可行性和有效性,推广应用该方法,提高地基工程的质量和效率。

高层建筑桩基变刚度调平优化及其后注浆实现措施

高层建筑桩基变刚度调平优化及其后注浆实现措施

ln t,da ee,s a e n i ee tp s—ruig tc q e r rsne ,te te b a n a a i fp s go t g a d e gh im tr p c a d df rn o t o t e h u s ae pe e td h n h et g c p ct o o t u n n g n i y — r i
2 %左 右 : 筑 物 实测 沉 降 量 和 差 异 沉 降均 满足 规 范 要 求 . 到 了预 期 效 果 。 O 建 达 关键词 : 高层 建 筑 : 基 : 桩 变刚 度 调 平 ; 注浆 后
中 图分 类 号 :I 4 31 r 7. T U
文献标识码 : A
文 章 编 号 :6 3 4 4 ( 0 0 0 — 1 9 0 ・ 17 — 3 32 1 )2 0 5 — 5
u p s g o t gp l sa et s d a d t eh g —i u l i g s t e n n t r d I i r v a e a eu t t e rn a a i n o t r u i i r t n i h r e b i n et me t smo i e . t s e e l d t t h n i eb a g c p ct - n e e e h s d l i o h t ma i y o o t r u ig p ls a e 7 % i r v d a e s t a h to n o tg o t g pi s a d t e 9 4 p ls o r l n a y d s n a e fp s— o t i r 0 g n e mp o e t a t n t a fu p s— u i l , n 0 i fp ei l h r n e h e mi r e i r g

变刚度调平法设计原理探究

变刚度调平法设计原理探究

变刚度调平法设计原理探究0 引言現如今超高层建筑经常附带底层裙房结构或大面积的地下室结构,主楼与裙房间高差差别较大,由于建筑功能多要求采用整体筏型基础。

对于地基基础,往往造成基础内力和地基沉降的差异及变化大,如果只是增加桩长或者板厚,基础造价过高,不仅经济上浪费,也并不能很好地解决差异沉降问题。

因此如何经济、安全又合理的选用主楼与裙房的基础形式,如何利用主楼与裙房荷载的差异来优化基础设计,即桩基变刚度调平法在工程运用中具有很重要的意义。

1 变刚度调平法设计原理对于传统的高层建筑桩筏基础,均匀布桩及筏板厚度,由于天然地基和均匀布桩的初始支承刚度是均匀分布的,设置于其上的刚度有限的基础(承台)受均布荷载作用时,由于桩、土相互作用导致地基或桩群的竖向支承刚度分布发生内弱外强变化,沉降变形出现内大外小的蝶形分布,而基底反力出现内小外大的马鞍形分布。

如图1所示。

当上部结构为荷载与刚度内大外小的框架-核心筒结构时,蝶形沉降会更趋明显,为避免上述负面效应,通过调整地基或基桩的竖向支承刚度分布,促使差异沉降到最小,基础或承台内力和上部结构次应力显著降低。

这就是变刚度调平概念设计的原理。

2工程运用实例--某商业办公楼基础设计2.1工程概况某34层商业办公楼,主楼总高度143.45m,采用框架-核心筒结构,裙房为三层,高度15.4m,地下室共三层,地下建筑面积约22500m2 ,为典型的大底盘带裙房框架-核心筒超高层建筑。

抗震设防烈度为6度设防,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度0.05g,设计特征周期0.65s,场地类别为IV类软土地基。

2.2 基础设计本工程基础底板结构顶标高均为-16.150m,主楼采用桩筏基础,板厚2300mm,裙房及地下室采用防水板加承台桩基结构,防水板厚800mm。

基础底板模板图如图2所示。

考虑到为了减少主楼与裙房及地下室的沉降差异,在28轴~29轴主楼与裙房之间设有一道沉降后浇带,待主楼沉降基本完成后在封闭。

变刚度调平设计在高层建筑桩筏基础中运用实践

变刚度调平设计在高层建筑桩筏基础中运用实践

变刚度调平设计在高层建筑桩筏基础中的运用实践摘要:本文结合实例阐述变刚度调平设计在高层建筑桩筏基础中的运用,改变传统设计理念,充分优化方案,减少差异变形,降低承台(厚筏板)内力,节约成本投资,获得经济效益。

关建词:高层建筑、桩筏基础、变刚度调平设计、钻孔灌注桩、沉降观测一、工程简介靖江新城区酒店公寓楼地下1层,地上25层,裙楼5层,地上建筑面积47900m2,地下建筑面积4500m2,建筑总高度为99.4 m,框架—剪力墙结构,抗震设防类别为丙类,抗震等级为三级。

主楼在西南角a~e轴与2~9轴间,裙楼沿东北方向外伸,在两端2~3轴和7~9轴间分别设有集中剪力墙,近乎两个核心筒。

该工程属于大底盘,体型复杂,地基基础设计等级为甲级。

主楼建筑物±0.00相当于黄海高程为4.20。

施工图设计时间2008年7月。

地下室平面布置见图1。

地质报告显示:场区抗震设防烈度为6度(0.05g),设计地震分组为第一组,场地类别ⅳ类,不液化,也不考虑软土震陷影响,总体为上软下硬的不均匀建筑地基场地。

地下水土对钢筋砼无腐蚀,对钢结构具弱腐蚀性。

建议基础设计为桩基(预制桩或钻孔灌注桩)。

土层情况:①层素填土:压缩性高,工程性质差;②层淤泥质粉质粘土:属高压缩性,低强度土。

fak=70kpa;qsk=18kpa;③层粉砂夹粉土:属中等压缩性,中等强度土.fak=120kpa; qsk=30kpa;④层淤泥质粉质粘土夹粉砂:属高压缩性,低强度土。

fak=105kpa; qsk=24kpa;⑤层粉砂:属中等压缩性,中等强度土.fak=150kpa; qsk=40kpa;⑥层粉质粘土:属中等压缩性,中等强度土. fak=165kpa;qsk=48kpa;⑦层粉砂夹粉土:属中等压缩性,中等强度土. fak=150kpa; qsk=41kpa;⑧层中细砂:属中低压缩性土,工程性质好,是良好的桩端持力层。

fak=230kpa; qsk=75kpa;qpk=1500kpa。

《高层建筑基础分析与设计》高层建筑基础的变刚度调平设计

《高层建筑基础分析与设计》高层建筑基础的变刚度调平设计
主楼和裙房联接不分开、不设缝,此时,可增强主体 ,采用较长、密度较大的桩基;弱化裙房,采用短桩 、复合地基,甚至天然地基等进行设计。
14
二、试验验证
粉质粘土地基,20层框筒结构1/10现场模型试验
等桩长与变桩长模型试验(JGJ94-2008)
15
➢ 从图中可看出,等桩长布桩与变桩长布桩相比,在 总 荷 载 F=3250kN 下 , 其 最 大 沉 降 由 smax = 6mm , 减至smax=2.5mm,最大沉降差由Δsmax≤0.012L0(L0 为二测点距离)减至Δsmax ≤0.0005L0。
美国石油学会建议*,在桩距小于8d时,群桩效应必 须考虑,大于8d时群桩效应不明显。
上海试桩结果表明**,群桩效应范围约在6d; 对于伦敦土群桩效应范围约为12d。 为了更好反映实际情况,可以限定桩的有效影响范围
为12d以内,具体应根据地基土的特性而定。
*API Recommended Practice for Planning, Design and Constructing Fixed Offshore Platforms, 11th Ed.Jan. 1980
一、地基模型——桩-土体系模型
➢ 合理地选择地基模型是基础变刚度调平设计计算的 一个重要问题。
➢ 常用的地基模型有: 文克尔(winkler)模型 弹性半空间地基模型 分层地基模型 非线性模型,等
➢ 桩-土体系弹性模型: 桩土体系的影响系数法 桩土体系的Mindlin-Geddes方法
23
(一) 单桩刚度的计算
6
➢对于高层建筑的桩基刚度,一般有以下调整方法: 1)根据荷载密度的差异变桩长 在荷载密度大的地方一般会发生较大的变形(沉
降),因此采用具用较大刚度的长桩,而在荷载集 度小的地方变形也较小,因此采用刚度较小的短桩 ,以达到基础刚度调平的目的,见图10-2 (a)。

基于变刚度调平的桩基础设计

基于变刚度调平的桩基础设计

基于变刚度调平的桩基础设计发布时间:2021-01-12T07:17:25.035Z 来源:《防护工程》2020年28期作者:沈伟[导读] 实施强化与弱化结合,减沉与增沉结合,长桩与短桩并用,刚性桩复合地基与天然地基并用。

浙江诚信人才资源交流服务有限公司浙江省杭州市 310012摘要:针对现有桩基规范中变刚度调平设计理念并结合工程进行了分析与总结,对变刚度调平如何用于具体工程作了进一步探讨,并对规范中具体条文要求,结合具体工程,提出具体的设计方法,可供类似工程提供参考。

关键词:变刚度调平;桩土刚度;刚度矩阵我国高层建筑当中很大部分的上部结构为框剪、框筒结构,其刚度相对较弱、荷载不均,整个高层建筑的基础多采用桩筏、桩箱的类型进行基础施工,建成后很容易出现碟形沉降。

而高层建筑的桩基变刚度调平优化是一种非常有效的基础优化形式,高层建筑桩基变刚度调平通过调整桩基竖向支承刚度,促使桩基沉降趋向均匀,显著降低基础、承台内力,上部结构次应力。

变刚度调平需要优化桩土支承刚度分布,实施强化与弱化结合,减沉与增沉结合,长桩与短桩并用,刚性桩复合地基与天然地基并用。

一、传统桩基础设计问题在传统桩基础设计过程中,由于设计软件局限存在计算不考虑上部结构刚度及桩土刚度,仅考虑上部竖向荷载进行桩基础设计。

而这种不考虑上部结构刚度及桩土刚度带来的问题归纳起来会有以下几个方面的问题。

(1)在基础设计过程中,传统设计会忽视桩的选型应与上部结构高度、竖向荷载结果匹配的原则。

较为极端的情况会出现竖向荷载较大高层建筑采用小承载力挤土桩,由此导致挤土桩间距大面积密布,间距超出规范要求,既不能使桩基差异沉降和承台或基础底板内力得到减小,同时桩基施工带来的挤土效应的不利影响又易引发成桩质量和之后单桩承载力特征值检测结果的不足。

(2)基础设计为过分追求经济性,对于一些上部荷载与结构刚度极度不均的高层框剪结构采用箱型基础及筏形基础。

采用以上基础形式,会使基础底板的整体挠度变形和弯矩效应变大,柱端差异沉降超标,严重情况会出现基础底板开裂。

高层建筑桩筏基础优化设计

高层建筑桩筏基础优化设计

高层建筑桩筏基础优化设计摘要:桩筏基础是目前高层建筑采用较多的一种基础形式,但传统桩筏设计存在诸多不合理之处,造成不必要的成本增加,本文从优化设计的角度出发,从减沉设计、布桩形式及变刚度调平设计三方面就高层建筑桩筏基础优化设计进行探讨,有一定参考价值。

关键词:桩筏基础;优化设计;减沉设计;布桩形式;变刚度调平设计Abstract: the pile raft foundation is the high building by a kind of more basic form, but traditional pile raft design has many unreasonable in, cause unnecessary costs, this paper, from the point of view of the optimization design, from minus sink design, cloth of variable stiffness of pile forms and leveling design in three high-rise building the pile raft foundation optimization design are discussed, have certain reference value.Key words: the pile raft foundation; Optimization design; Reduce heavy design; Cloth pile forms; The variable stiffness leveling design当前,我国高层建筑渐增,当高层筏形基础下天然地基承载力或沉降变形不能满足设计要求时,采用筏底加桩的组合基础能使上部结构荷载在平面上扩散及向深层传递,从而能使基础承载能力显著提高有效控制沉降,因此目前桩筏基础己发展为高层建筑的主要基础形式。

可调整基桩刚度的桩筏基础分析

可调整基桩刚度的桩筏基础分析

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发 电设 计 可调整基桩刚度的桩筏基础分析

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可 调 整 基 桩 刚度 的桩 筏 基础 分 析
文 端,陈 峥 ,张 飙
r 东电力设计 院,上海 华
206) 0 0 3
摘要 : 某厂锅 炉桩筏 基 础 的工 后检 测表 明 ,群桩 基 础 由嵌 岩桩 和 非嵌 岩桩 组成 , 两者存 在 较 大 的刚度 差 异 。 计 算 分析 表 明 ,部 分嵌 岩桩 的桩 顶荷 载超 过 其 本 身的承 载 力。 因此 ,通过 在 桩 顶设 置砂 垫层 降低 该部 分 嵌岩 桩 的 刚度 , 同 时在 处理 桩周 围进行 补 桩 ,从 而 达到 降低 基 桩 刚度和 减 小差异 沉 降 的 目的 。本 文提 出 了考 虑砂
垫层 存 在 条件下 ,基桩 刚度 和桩 筏 基 础 的近似 计算 方 法 ,并对 该 厂锅 炉桩 筏 基 础进 行 了实例 分析 ,可 为 类似 工程 的设 计和 处理 提 供有 益 的参 考。
关键 词 :桩 筏基 础 ;砂 垫 层 ;刚度 调整 ;差 异沉 降 。 中图分 类号 :T 2 1 文献标 志码 :B 文章编 号 : 17-9 32 1)1 0 30 U7 6 1 1(0 20— 3 — 9 0 6
s t n a d c s i n i i p t e u e s e g h o e s c e e i , e d p l r u d d s o a i , h r y a h e e et gs i n u h o p l t o r d c t n t f h o k t d p l m n i a o n ip s l l t e eb c iv n ei r t e e p e

桩筏基础非线性共同作用分析及变刚度调平设计

桩筏基础非线性共同作用分析及变刚度调平设计

2009年7月企业技术开发桩筏基础非线性共同作用分析及变刚度调平设计何江1,傅冬平2摘要:桩筏基础的承载力、位移特征分析,尤其是建立在桩-土-筏共同作用基础上的以减小沉降差为目的的变刚度调平分析是目前桩筏基础设计的难点与热点。

文章利用桩筏基础的非线性共同作用分析方法和分析程序,分析了桩筏基础当筏板厚度和桩距、桩长、桩径变化时,筏板的位移特性和桩顶的反力及其分布规律,得到了一些有意义的结论。

利用本文的分析结果,进行桩筏基础的变刚度调平设计,以达到减少桩筏基础筏板沉降差的目的。

关键词:共同作用;位移特征;桩顶反力;桩筏基础;变刚度中图分类号:TU473文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)13-0038-03Abstract:The analysis on the bearing capacity and the displacement characteristics of the pile-raft foundation,espe -cially variable rigidity analysis for balance settlement which is based on interaction analysis of pile -soil -raft and aiming at reducing the displacement difference of the raft,is the difficult and focal point of common attention in the design of the pile -raft ed the nonlinear interaction analytical method and program,the displacement characteristics of the raft and the counterforce and its distribution on the pile head are analyzed when the thickness of the raft and the spacing,the length,the diameter of the pile are changed,and some valuable conclusions are obtained in this paper.Based on the conclusions obtained in this paper,the pile-raft foundation can be designed with the variable rigidity design method for balance settlement and the objective of reducing the displacement difference of the raft can be realized.Keywords :interaction ;displacement characteristics ;counterforce on the pile head ;pile-raft foundation ;variable rigidity(1.湘潭国家高新技术产业开发区,湖南湘潭411103;2.醴陵市环境保护局,湖南株洲412200)Nonlinear interacting analysis of piled-raft foundation andvariable rigidity design method for balance settlementHE Jiang 1,FU Dong-ping 2(1.XiangtanNationalHI-TECHIndustrialDevelopmentZone,Xiangtan,Hunan411103,China;2.LilingEnvironmentalProtectionBureau,Zhuzhou,Hunan412200,China)收稿日期:2009-06-29作者简介:何江(1969—),湖南醴陵人,大学本科,工程师,研究方向:建筑工程技术与管理。

关于桩筏基础设计中常见的问题与优化建议

关于桩筏基础设计中常见的问题与优化建议

关于桩筏基础设计中常见的问题与优化建议摘要:桩筏基础整体性能较好,具有很大的刚度,竖向承载能力较高,在调节不均匀沉降方面效果显著,因此在实际工程基础设计方案中被广泛选用。

目前在实际工程中,桩筏基础往往采用保守的方法进行设计, 鉴于这一点,本文对桩筏基础的设计进行一定的分析和探讨。

关键词:桩筏基础;相互作用;变刚度调平引言由于桩筏基础同时受到上部结构和地基土的相互作用和影响,其受力状况十分复杂,工作机理尚未完全清楚,目前在实际工程中,我们习惯于使用“构造为主,计算为辅”的设计原则,并采取“满堂布桩”、“等承载力布桩”的布桩方式。

但是,许多工程实践证明这样的设计理论是不够经济合理的。

满堂布桩时,容易出现部分桩的实际反力远小于承载力设计值,而有的桩反力却接近设计值,这样就造成了桩的反力不是很均匀,存在优化的空间。

因此,寻求一种经济、安全而又合理的桩筏基础设计方法具有重要的理论意义和现实意义。

1 影响桩筏基础和土体相互作用的主要因素桩筏基础作用在土体上,和土体间有着相互的影响,桩筏基础既影响着土体的变形,土体的变形反过来也影响了桩筏基础。

为了更好地了解桩筏基础的工作原理,首先有必要弄清楚影响桩筏基础和土体相互作用的主要因素有哪些。

本文简单地归纳总结了以下几点:(1) 筏板刚度。

当桩筏基础中群桩的桩间距、桩长和桩径、地基条件确定之后,群桩和地基土刚度的确定对桩筏基础沉降起决定性作用。

当按板的相对刚度从极端刚性的情况逐渐变化到相当柔性的筏基,桩-筏基础总沉降是有变化的。

当筏板处于刚性的情况, 筏板的对称轴线上的沉降几乎处处一样;当按的相对刚度减小, 筏板的柔度增大,这样,桩筏基础的沉降是中间大,边缘小,呈碟形。

通过增加筏板厚度提高基础调节不均匀沉降的能力,减小基础的差异沉降,从而减小上部结构中的次应力。

筏板的厚度对筏板的弯矩影响很大,随着筏板厚度的增大,即筏板的刚度增大。

由此可见,过大的筏板厚度会在筏板内产生过大的内力,通过增加筏板厚度来减小差异沉降是以在筏板内产生过大的内力为代价的,是不经济的。

桩基础变刚调平设计原则总体思路有哪些?[岩土工程类优质文档首发]

桩基础变刚调平设计原则总体思路有哪些?[岩土工程类优质文档首发]

桩基础变刚调平设计原则总体思路有哪些?[岩土工程类优质文档首发]桩基础变刚调平设计原则总体思路有哪些?根据上部结构布局、荷载和地质特征,考虑相互作用效应,采取增强与弱化结合,减沉增沉结合,整体平整,实现差异沉降最小化,基础内力最小化和资源消耗最小化。

一、根据建筑物体型、结构、荷载和地质条件,选择桩基、复合桩基、刚性桩复合地基,合理布局,调整桩土支承刚度,使之与荷载相匹配。

二、为减小各区位应力场的相互重叠堆核心区有效刚度的削弱,桩土支承体布局宜做到竖向错位或水平向拉开距离。

三、考虑桩土的相互作用效应,支承刚度的调整宜采用强化指数进行控制。

核心区强化指数宜为1.05~1.30,外框区弱化指数宜为0.95~0.85。

四、对于主裙连体建筑,应按增强主体,弱化裙房的原则进行设计。

五、桩基的桩选型和桩端持力层的确定,应有利于应用后注浆技术,应确保单桩承载力有较大的调整空间。

基桩宜集中布置于柱墙下,以降低承台内力,最大限度发挥承台底地基土分担荷载的作用,减小柱下桩基与核心筒桩基的相互作用。

六、宜在概念设计的基础上进行上部结构-基础-桩土的共同作用分析,优化细部设计,差异沉降宜严于规范值,以提高耐久性可靠度。

结语:任何一个人,都要必须养成自学的习惯,即使是今天在学校的学生,也要养成自学的习惯,因为迟早总要离开学校的!自学,就是一种独立学习,独立思考的能力。

行路,还是要靠行路人自己。

事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。

在现实生活中,大多数的人,对学习很难做到学而不厌,学习不是一朝一夕的事,需要坚持。

希望大家坚持到底,现在需要沉淀下来,相信将来会有更多更大的发展前景。

本文由王敏老师编辑整理,感谢大家的支持!。

桩基础设计中若干问题探讨

桩基础设计中若干问题探讨

随着经济发展 , 城市 中各类 高层 建筑拔 地 而起 , 作为 高层 的 时 , 实验 c的筏板 的变 形 , 差异 沉降 大 , 呈盆 形变形 , 且 而实验 D 基础部分往往在整个 建筑 物投 资 中 占据 了很大 的 比例 。而高层 差异沉 降大幅度减 小 , 且呈 鞍状 变形 , 明即使 桩承载 力水平 接 说 基础往往采用桩 基础 , 因此 , 如何选 择合理 的桩基础形 式 , 对于保 近设计 , 尚须在 中心部 位加 强桩 土刚 度 , 承台桩 承载力 水平接 近 证安全 、 节约投 资、 降低造价起着举 足轻重的作用。这就要求 我们 设计并按平均桩 承载力值在中心部位提高 5 %~1 %, 0 按提高承载 可减少差异沉降 , 满足变形协调。 设计人员对每个建筑 物的勘察 报告进行仔 细分析 , 选择一个最 优 力值进行换算桩长和桩径设计 , 化 的基础方案 。下面对 桩基础设计中值得注意的问题进行探讨 。
在 基 土的压缩性及厚度 因素 , 在承载力水 平上 予以增减 , 建筑物建成 的框架结构来说 , 框架 梁构件 上次 应力 而导致 梁上 裂缝产 生。 在房屋安全鉴定过程 , 常发 现非受 力 的梁 上裂 缝 , 经 尤其是 商品 多年未发现过大 的差异沉降致使梁 出现裂缝 , 按变形协调 的概 念 ,
桩 基 础 设 计 中 若 干 问 题 探 讨
王 前 进
摘 要 : 据 建 筑 物 桩 基 础 设 计经 验 , 桩 基 础 设 计 中几 个 值 得 注 意 的 问题 作 了探 讨 , 体 对 高 层 带 裙 房 桩筏 基 础 、 筏 根 就 具 桩
基础变刚度调 平设计 、 的承 载力水平 等作 了论述 , 桩 从而为桩基础形式 的选择奠定 了基础。 关键词 : 桩基础 , 设计 , 刚度调平 , 变 承载力 中图分类 号: U4 3 T 7 文献标 识码 : A
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高层建筑桩筏基础变刚度调平设计分析
发表时间:2019-07-29T15:21:03.733Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年7期作者:陈勇
[导读] 我国高层建筑当中很大部分的上部结构为框剪、框筒结构,其刚度相对较弱、荷载不均。

中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司昆明 650051
摘要:新修订的中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)中明确指出,要减少差异沉降和承台内力的变刚度调平设计是重要修订内容之一,通过调整桩基布置,使得基底反力分布模式与上部结构的荷载分布一致,可减小筏板内力,实现差异沉降、筏板内力的最小化。

随着城市化进程的加快,高层建筑工程建设项目越来越多,探讨高层建筑桩筏基础变刚度调平设计有着重大的意义。

本文主要分析了高层建筑桩基变刚度调平中的问题及其优化对策。

关键字:高层建筑;桩筏基础;变刚度调平;设计
我国高层建筑当中很大部分的上部结构为框剪、框筒结构,其刚度相对较弱、荷载不均,整个高层建筑的基础多采用桩筏、桩箱的类型进行基础施工,建成后很容易出现碟形沉降。

而高层建筑的桩基变刚度调平优化是一种非常有效的基础优化形式,高层建筑桩基变刚度调平通过调整桩基竖向支承刚度,促使桩基沉降趋向均匀,显著降低基础、承台内力,上部结构次应力。

变刚度调平需要优化桩土支承刚度分布,实施强化与弱化结合,减沉与增沉结合,长桩与短桩并用,刚性桩复合地基与天然地基并用。

1高层建筑桩基变刚度调平中的问题与分析
通过大量高层建筑的实际观测发现仅加大基础抗弯刚度是不能有效减小差异沉降的效4年最大差异沉降为0.0041m,超过《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)的0.002m要求,出现差异化变形、结构开裂等方面的问题,主要还是传统设计方式中的理念问题,一般原因是:高层建筑设计过程中过分注重了天然地基的利用;在设计桩筏过程中,未能及时注意到桩型、结构等问题,荷载大小分布存在不匹配的情况,未能充分利用复合桩基对系统的刚度分布进行调整,以便减小差异沉降,或对桩反力分布、利用筏板刚度调整荷载减小差异沉降的期望过高。

2减沉设计
(1)桩长及桩身断面选择:选择桩长应尽可能穿过压缩性高的土层,桩端持力层压缩性应相对较低,在承台产生一定沉降时桩仍可充分发挥并能继续保持其全部极限承载力;选择桩身断面应使桩身结构强度确定的单桩容许承载力与地基土对桩的极限承载力二者匹配,以充分发挥桩身材料的承载能力。

(2)承台埋深及其地面尺寸的初步确定:首先按外荷载全部由承台承担时其极限承载力仍有一定安全储备的原则,先初步确定承台的埋深及其底面尺寸,然后确定减沉设计的用桩量,再验算承台的初步尺寸,并给予调整。

(3)不同用桩数量时桩基沉降计算:根据初定的承台埋深及其底面尺寸,原定若干种不同的用桩数量方案,分别计算相应的沉降量,从而得到沉降s与桩数n的关系曲线,减少沉降桩基础的桩距一般应大于6d,桩的分布与建筑物竖向荷载相对应。

(4)按建筑物容许沉降量确定实际用桩数量:根据沉降s与桩数n的关系曲线,按建筑物容许沉降量确定桩基实际所需的用桩数量。

在用桩数量确定后,再按已经选定的桩数和初步确定的承台埋深及底面尺寸计算其极限荷载,验算安全系数或调整承台埋深及底面尺寸,以确保合理的安全度。

3变刚度调平设计
3.1变刚度调平设计的内容
在桩筏变刚度调平设计中,群桩刚度与单一筏板刚度的比值kpr最为关键。

最合适的kpr值与桩筏面积比有关,且当有关桩筏面积比范围为16%~25%时,kpr值接近于1。

当桩筏面积比较大时,为减少沉降差,kpr值应稍微增加。

考虑到桩的非线性,比完全弹性分析所得到的稍大(约50%),kpr值可能更为合适。

为减小桩的承载能力明显发挥(大于50%)后的沉降差,只要kpr=1的条件满足,任何实际桩长都可采用。

当然为获得桩承载特性的合理发挥,桩的承载力应以侧摩阻力为主,而不是桩端阻力。

研究表明,桩的总承载力发挥的强度与桩的极限承载力的比值m不应超过0.8,以避免沉降差明显增加,在m<0.8范围内,最合适群桩实际分担荷载相当于2.5倍-3倍群桩区域上的总荷载,仅为整个筏板上总外荷载的40%-70%。

对无限大地基上的局部区域,其沉降应与该区域的荷载成正比,而与其刚度成反比。

地基局部区域沉降较大,是该处荷载较大而刚度较小所致。

削减该处的荷载或增大该处的刚度就可以减少该处的沉降。

高层建筑桩筏基础的荷载分布是由上部结构确定的。

而上部结构由于受到功能的限制,一般很难进行调整。

只能调整基础的刚度,对于桩筏基础,可通过变化板厚、设置肋梁,缩小墙距等调整基础刚度分布。

但费用往往很高,因此减少某处的沉降或进行调平设计主要是针对筏底布桩与筏底地基土。

调整地基桩土刚度分布不仅可行而且调平效果显著,是变刚度调平设计的中心内容。

首先,主裙楼的地基基础可采用不同形式,以适应上部结构荷载的分布状况。

当采用桩基和复合地基时,可通过调整布桩及处理范围形成桩土变刚度分布。

是改变桩的平面布置、桩数、桩长、桩径以改变桩土刚度,还是采用复合地基改变筏底地基土和桩?土界面的性质,选择的标准只能是技术可行性与经济合理性。

一般来讲,对桩筏基础,桩在基础中占主导地位,改变基桩的参数效果显著。

3.2变刚度调平设计的步骤
(1)按建筑物性质、荷载、地质条件等进行初始布桩并确定板厚。

(2)对上部结构、桩筏基础与地基共同作用进行分析,绘制沉降等值线。

(3)对沉降等值线进行分析,当天然地基总体沉降不大而局部沉降过大时,根据具体条件,对沉降过大部分采用局部加强处理。

如采用筏底布桩或复合地基,在桩基沉降较小部位,应抽掉一部分桩;或视土层情况适当缩短桩长或减小桩径。

对沉降较大的部位,应适当加密布桩或视土层情况,适当增加桩径桩长,重新形成刚度体系。

(4)进行共同工作迭代计算,直至沉降差减到最小。

在此过程中,可根据沉降等值线,判断主裙楼间是否设置后浇带或沉降缝,是否需对基础板厚和构造进行调整等。

显然,调平设计的关键在于合理地计算桩筏基础的沉降分布与沉降差。

因此,调平设计的沉降分析比减
沉设计的要求更高。

过去人们一直认为:与承载力计算相比,沉降计算更困难且更不可靠。

Viggiani,C.通过沉降分析计算程序的开发研究认为:对传统承载力设计和大数量的桩基,基于小变形模量的线弹性分析是完全合适的;对低安全系数和小数量的桩基(如减沉设计桩群)需进行非线性分析;基于割线模量的等效线弹性分析,在概念上是错误的;如果采用恰当的数学模型、最大相互作用间距等,利用简化分析方法足以满足工程目的。

4结论
本文通过对桩基础变刚度调平设计现有研究成果的综合分析,得出如下结论:
(1)变刚度调平概念设计主要有三类:一是局部增强:对荷载集度高的区域采用局部增强处理,如局部桩基或局部刚性桩复合地基;二是桩基变刚度调平:当整体采用桩基时,内围区荷载大,应予以增强,外围区应适当弱化,按复合桩基设计;三是,主楼和群楼同时变刚度:基础应按增强主体(采用桩基)、弱化裙房(采用天然地基、疏短桩基、复合地基)的原则设计。

(2)变刚度调平设计的基本步骤为:对上部结构-基础-地基进行共同作用分析,根据分析得出的沉降等值,调整桩土支承刚度的分布,反复进行共同工作迭代计算,直至差异沉降减至最小。

(3)不同的基础类型应选择相应的变刚度调平方案。

摩擦型桩筏基础和摩擦桩复合桩基多采用调整桩长、桩径、桩距的方式来改变桩基刚度的分布;端承型桩筏基础或端承桩复合桩基可选择设置变形调节器来实现。

(4)尽量发挥桩间土的承载力,优先选择复合桩基、刚性桩复合地基甚至天然地基。

参考文献
[1]高层建筑桩筏基础变刚度调平设计分析[J].熊银.西部探矿工程.2010(12)
[2]可控刚度桩筏基础变刚度调平的工程实践[J].屈伟.建筑科学.2018(07)
[3]高层建筑桩筏基础优化设计的新思路[J].赖伯舟.山西建筑.2007(02)
[4]高层建筑桩筏基础优化设计的新思路[J].彭俊文.山西建筑.2006(01)
[5]土岩组合地基变刚度调平设计新方法[J].王栋,周峰.浙江建筑.2012(06)。

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