變剛度剛性樁復合地基在地震作用下的性狀分析.pdf

1、高層建筑中地基基礎的設計是比較復雜的問題，特別是在土質較差的地區(qū)，隨著建筑高度的增大，上部荷載逐漸增加，會引起地基基礎的不均勻沉降，使得基礎和上部結構產生較大的內力，這對于基礎的合理設計提出很大的挑戰(zhàn)。針對以上問題，設計師提出變剛度剛性樁復合地基調平的概念，通過調整地基或者樁基的豎向支承剛度分布，促使差異沉降減到最小，基礎或者承臺內力和上部結構次應力顯著降低。同時使地基基礎達到承載力和抗震要求、降低工程造價的綜合效果，目前已在實際工程中

2、逐漸推廣。本文采用土體-上部結構動力相互作用的方法，基于ABAQUS有限元分析軟件，對變剛度剛性樁復合地基-基礎筏板-上部結構進行整體有限元動力時程分析，分析總結變剛度剛性樁復合地基抗震性能和上部結構地震動力響應的變化規(guī)律。
　　本研究主要內容包括：⑴對剛性樁復合地基動力分析的方法進行探討，基于ABAQUS對復合地基-筏板基礎-上部結構整體有限元模型進行建立，并對建模過程中樁-土-上部結構動力相互作用的關鍵性問題進行探討。⑵通過采

3、用分塊Lanczos法對整體模型進行地震模態(tài)計算，得出:隨著復合地基筏板兩側豎向支承剛度的減小，體系對應的陣型固有頻率減小，固有周期增大。⑶對變剛度剛性樁復合地基的調平原理進行初步分析，在自重荷載作用下，基礎筏板沉降呈現(xiàn)碟形分布特性，表現(xiàn)為中心沉降較大，邊緣沉降較小的特點;經過變剛度調平設計優(yōu)化，對筏板基礎能夠進行有效的調平，減小差異沉降，降低內力。⑷采用時程分析法對剛性樁復合地基變剛度調平前后樁體的地震動力響應進行分析。變剛度調平前，

4、邊樁的最大彎矩、最大軸力和相對水平位移均大于中間樁;變剛度調平后，長樁的彎矩和水平位移遠大于短樁，長樁彎矩有多個峰值，最大彎矩發(fā)生在復合地基變剛度處，故要加強邊樁和樁身變剛度處的強度設計。⑸采用時程分析法對剛性樁復合地基變剛度調平前后基礎和上部結構的地震動力響應進行分析。在地震水平力作用下，調平前后筏板基礎的差異沉降和內力均增大，二次差異沉降和基礎內力隨著筏板兩側豎向支承剛度的減小而增大;上部結構的地震動力響應隨著筏板兩側豎向支承剛度的