考慮上下部結(jié)構(gòu)共同作用的筏板基礎(chǔ)的有限元分析.pdf

1、自上部結(jié)構(gòu)一基礎(chǔ)一地基共同作用理論發(fā)展以來(lái),己經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,利用共同作用分析理論可以提高和改善基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量,取得更大的經(jīng)濟(jì)效益.首先,有效地利用上部結(jié)構(gòu)的剛度,使基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)尺寸減小到最小程度；把上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)作為一個(gè)整體來(lái)考慮,箱形基礎(chǔ)的高度和筏板基礎(chǔ)的厚度可大為減小,樁筏基礎(chǔ)的樁數(shù)可以減少；其次,對(duì)建筑層數(shù)懸殊、結(jié)構(gòu)形式各異的主樓與裙房,可分別采用不同形式的基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)慎重而又仔細(xì)的共同作用分析比較,可使主樓、裙房的基礎(chǔ)與

2、上部結(jié)構(gòu)全部連接成整體,實(shí)現(xiàn)建筑功能上的要求；再次,利用共同作用分析理論合理地設(shè)計(jì)地基與基礎(chǔ),以達(dá)到減小基礎(chǔ)內(nèi)力與沉降、降低基礎(chǔ)造價(jià)的目的.但共同作用分析作為一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,其理論研究與工程實(shí)踐尚處于初級(jí)階段,有待進(jìn)一步探討. 本文在系統(tǒng)論述地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)三者的計(jì)算方法的基礎(chǔ)上,以紫薇住宅小區(qū)B<'＃><,2>樓的工程實(shí)體為背景,建立了非線性整體有限元力學(xué)分析模型,應(yīng)用大型有限元程序ANSYS對(duì)所建模型進(jìn)行模擬分析計(jì)算.

3、 本文主要是根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基共同作用原理,對(duì)整體計(jì)算域統(tǒng)一劃分單元,通過(guò)綜合對(duì)比分析: (1)在應(yīng)用常規(guī)設(shè)計(jì)方法與共同作用設(shè)計(jì)方法時(shí),比較上部結(jié)構(gòu)的水平位移與框架柱內(nèi)力的差異,以便為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全和經(jīng)濟(jì)提供一定的參考. (2)在分別只改變上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基剛度時(shí),分析上部、基礎(chǔ)、地基的受力特性. (3)在只改變上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的剛度或者只增加結(jié)構(gòu)的豎向荷載、層數(shù)、跨度的情況下,分析彈塑性地基

4、上筏板基礎(chǔ)的沉降變形. (4)在對(duì)筏板的懸挑長(zhǎng)度、混凝土強(qiáng)度等級(jí)等這一系列參數(shù)進(jìn)行變換時(shí),分析筏板基礎(chǔ)的受力及變形性能. 通過(guò)數(shù)值模擬分析,得出主要結(jié)論如下: (1)考慮共同作用的設(shè)計(jì)方法得到的水平位移和內(nèi)力較常規(guī)設(shè)計(jì)的大且變化均勻. (2)改變結(jié)構(gòu)的上部剛度,對(duì)上部、基礎(chǔ)、地基的受力及變形影響很??；而基礎(chǔ)剛度對(duì)三者的內(nèi)力與位移的影響卻很大；土體剛度僅對(duì)位移有影響,且影響很大. (3)豎向荷載、層