上部結構剛度對基礎不均勻沉降影響的數(shù)值仿真分析.pdf

1、建筑物的不均勻沉降是土木工程中常見的一項工程事故，較大的不均沉降會引起建筑物的傾斜和變形，從而引起上部結構的內(nèi)力重分布，最終導致結構的開裂甚至破壞。建筑物的上部結構通過基礎與地基相連，共同作用。建筑物的不均勻沉降正是在這種共同作用的過程中發(fā)生的。由于砌體材料力學性能的復雜性，在上部結構與地基共同作用的研究中，少有砌體結構與地基基礎共同作用的研究。為此，本文基于有限元方法對砌體結構與地基基礎的共同作用進行了深入的研究。
　　本文首先

2、介紹了建筑物不均勻沉降破壞后的裂縫形態(tài)，認為不同的沉降情況會導致不同的裂縫形態(tài)。闡述了引起建筑物不均勻沉降的主要原因，其中包括施工原因，設計原因和使用原因。歸納了目前國內(nèi)外常用的幾種分析方法，其中子結構法及有限元法已經(jīng)較多的應用于框架結構的共同作用分析當中，而砌體結構不均勻沉降的共同作用研究則相對滯后，大部分還是基于彈性理論的分析方法。提出了不均勻沉降事故的處理方法，其中包括地基基礎的加固和上部結構的加固。
　　接著本文探討和研究

3、了砌體結構的有限元分析的模型建立方法、材料本構曲線的選取以及非線性收斂準則等。并對本文數(shù)值模擬中需要用到的3種單元的特性進行了介紹。
　　文章重點基于有限元分析軟件ANSYS建立了含有底部框架的砌體結構模型。分別分析了不同層墻體彈性模量改變及不同層墻體洞口填充對基礎不均勻沉降的影響，均考慮了中部下沉和兩端下沉兩種情況。分析結果表明，不論模型是中部下沉還是端部下沉，提高上部結構墻體強度或填充首層墻體洞口均能降低基礎沉降的不均勻性，且