剛性樁復合地基變剛度調(diào)平前后在水平力及偏心荷載下的性狀研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)的建筑行業(yè)如雨后春筍般的發(fā)展起來。隨之而來的是由于我國人口眾多，資源消耗量加大，人們的住房問題擺在了社會不容忽視的問題行列。然而針對這個問題，目前唯一有效的辦法就是開拓利用空間環(huán)境，所以大量的高層建筑應運而生。
　　 雖然高層建筑發(fā)展較為迅速，然而高層建筑中地基基礎的設計是比較棘手的問題，特別是在土質(zhì)較差的地區(qū)，再加上層數(shù)的增加，上部荷載逐漸增加，會引起地基基礎的沉降，這樣就增加了地基

2、基礎的設計難度。尤其是在當今地質(zhì)災害頻繁發(fā)生以及高層建筑受到較大風荷載的作用下，更加加大了地基基礎設計的難度。
　　 針對以上存在的問題，高層建筑的基礎大部分采用的是復合地基，然而復合地基的調(diào)平對于高層建筑的整體差異沉降會減小，有利于結構的整體協(xié)調(diào)工作。因此本文首先介紹了復合地基技術在國內(nèi)外發(fā)展歷史及復合地基調(diào)平在國內(nèi)外的發(fā)展狀況，然后介紹了復合地基調(diào)平的原理及理論基礎，最后根據(jù)復合地基變剛度調(diào)平在國內(nèi)外研究的情況，采用有限元方

3、法對復合地基進行了優(yōu)化并進行了在水平力及偏心荷載下的性狀分析研究。
　　 本文基于數(shù)值模擬分析，一共建立了18種計算方案，首先在保證剛性樁總用料相同的條件下通過對剛性樁復合地基在豎向均布荷載作用下變換群樁樁長度調(diào)平筏板，進行變換群樁樁長的幾種調(diào)平方案對比后，得出最優(yōu)的一種調(diào)平方案;然后選用最優(yōu)的調(diào)平方案進行水平力及偏心荷載下的等效受力計算，同時再選用調(diào)平前（等剛度布樁）的計算方案進行水平力及偏心荷載下的受力分析;最后對比分析了筏

4、板調(diào)平前與調(diào)平后筏板的差異沉降與彎矩變化，群樁的軸力與彎矩、進而得出復合地基調(diào)平前與調(diào)平后筏板與樁的受力變化規(guī)律;同時利用上述最佳調(diào)平方案計算并分析了筏板厚度變化、褥墊層彈性模量變化、褥墊層厚度變化、樁端土體模量變化、樁與土體之間的模量變化、樁體剛度變化對復合地基剛性樁變剛度調(diào)平的影響，得出如下結論:
　　 (1)保持群樁總用料相同的情況下，在進行變樁長調(diào)平基礎的幾種方法當中，采用內(nèi)強外弱，即增加內(nèi)部樁長可以有效地起到調(diào)平基礎的

5、作用。(2)筏板調(diào)平前與調(diào)平后在豎向均布荷載作用下的彎矩均在筏板中心處呈現(xiàn)出最大值，無水平力及偏心荷載作用下，調(diào)平后比調(diào)平前筏板的彎矩減小了，在水平力及豎向偏心荷載作用下筏板的彎矩均在筏板偏心端出現(xiàn)與筏板中心相當值，調(diào)平后較調(diào)平前偏心荷載產(chǎn)生的附加彎矩在樁長突變的局部會增大。(3)基礎在豎向均布荷載下，筏板的差異沉降與彎矩值較調(diào)平前更小，受力更加合理，群樁的受力特性在調(diào)平后比調(diào)平前更加趨向均勻;在水平力及偏心荷載作用下，調(diào)平后的基礎較調(diào)