超高層筒中筒結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)力共同工作研究.pdf

1、地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)共同工作是國內(nèi)外廣為開展的一項(xiàng)研究課題，但對共同工作引起的內(nèi)力變化更為敏感的超高層篙中筒結(jié)構(gòu)卻研究不多。論文采用理論分析、數(shù)值模擬和工程實(shí)測相結(jié)合的方法，圍繞超高層筒中筒結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)力共同工作問題開展了較為系統(tǒng)深入的研究。主要內(nèi)容包括： (1)以研究超高層建筑的共同工作機(jī)理為目的，對陜西省電信公司網(wǎng)管中心大樓進(jìn)行了地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)動(dòng)靜力共同工作的全面現(xiàn)場測試。對建筑物的地基沉降、樁頂反力、筏板內(nèi)鋼筋應(yīng)力、樁

2、土荷載分擔(dān)比以及建筑物的自振特性等進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測。通過對測試結(jié)果的分析，研究了超高層筒中筒結(jié)構(gòu)考慮地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)共同工作的內(nèi)力變化規(guī)律。 (2)基于子結(jié)構(gòu)法提出了豎向荷載作用下考慮地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)共同工作的內(nèi)力計(jì)算方法。建立了能夠考慮厚板中剪應(yīng)力引起的橫向變形及筏板配筋對筏板整體剛度影響的筏板基礎(chǔ)分層厚筏模型；基于Drucker-Prager屈服準(zhǔn)則建立了地基的彈塑性計(jì)算模型；提出了一種能在子結(jié)構(gòu)法中考慮樁土共同工作的

3、“二次迭代法”，將樁土界面接觸的非線性迭代與共同工作體系的整體內(nèi)力分析分開進(jìn)行，既可以考慮豎向荷載作用下樁與樁間土之間的非線性接觸狀態(tài)，又不會(huì)增加整個(gè)體系的自由度數(shù)量。 (3)對網(wǎng)管中心大樓進(jìn)行了豎向荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力的數(shù)值模擬計(jì)算，將建筑物整體沉降、樁頂反力、筏板內(nèi)力以及樁土荷載分擔(dān)比的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果進(jìn)行了對比分析，驗(yàn)證了所建立計(jì)算方法的合理性。同時(shí)，通過對樁頂反力計(jì)算結(jié)果的分析，對筒中筒結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)的布置提出了建議。

4、 (4)提出了多遇地震作用下共同工作體系彈性動(dòng)力反應(yīng)的有限元/邊界元耦合分析方法。將共同工作體系分成近場區(qū)域和遠(yuǎn)場區(qū)域，以分域特解邊界元模擬半無限的遠(yuǎn)場地基；對于近場區(qū)域，建立了樁—土體系的簡化計(jì)算模型以及基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件的有限元?jiǎng)偠染仃?、質(zhì)量矩陣和阻尼矩陣。對遠(yuǎn)場區(qū)域的等效剛度矩陣和等效質(zhì)量矩陣進(jìn)行對稱化處理并與近場區(qū)域的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣耦合，建立了整個(gè)共同工作體系的計(jì)算方程。 (5)對網(wǎng)管中心大樓的動(dòng)力特性進(jìn)行了數(shù)值模