板式條形樁基變剛度優(yōu)化調(diào)平方法及數(shù)值分析.pdf

1、條形樁基與樁筏基礎是多層與高層建筑中最常用的兩種基礎結構形式。傳統(tǒng)設計方法是在承臺下布置相同樁徑、樁長、樁間距的基樁，當上部結構剛度和荷載分布不均時，由于上部結構、基礎、地基之間的相互作用，導致樁基出現(xiàn)較大的差異沉降，增大承臺內(nèi)力，并引發(fā)上部結構次應力。變剛度調(diào)平是通過調(diào)整基樁的豎向支承剛度來減少基礎的差異沉降，降低承臺的內(nèi)力和上部結構次應力。
　　 目前變剛度調(diào)平主要存在的問題是：抽樁法及受人為因素影響較大，缺乏理論依據(jù)；基于

2、Mindlin解沉降計算的調(diào)平思路，難以準確確定樁端阻力與樁側(cè)阻力比值。
　　 為探討控制差異沉降的機理和方法，將優(yōu)化理論和調(diào)平思想相結合，以總沉降差為目標函數(shù)，對條形樁基進行了變剛度優(yōu)化數(shù)值分析。文中借鑒樁筏基礎的調(diào)平概念，將其應用到條形樁基，探索出條形樁基的調(diào)平方法，最后對應用于樁筏基礎的可行性進行探究。主要進行了以下幾方面的研究：
　　 (1)總結單樁沉降、群樁沉降的計算方法，利用有限元數(shù)值分析軟件來模擬單樁靜荷載

3、試驗，與已有的試驗數(shù)據(jù)做對比，證明其可行性。
　　 (2)分別采用彈簧單元與實體單元來模擬單樁，建立條形樁基的數(shù)值分析模型，對兩種方式進行對比分析，選出合適的條形樁基分析方法。
　　 (3)分析影響條形樁基沉降的主要因素，建立基于APDL的有限元分析過程命令流，對條形樁基的樁位進行優(yōu)化分析，確定出合理樁位，然后通過多方案比較，確定合理樁長。
　　 (4)將條形樁基的優(yōu)化方法應用到樁筏基礎，在樁位確定的基礎上，對中

4、心樁的樁長進行優(yōu)化調(diào)整，并且與樁筏基礎的模擬試驗對比驗證，確定其合理性。
　　 主要得到了以下結論：
　　 (1)在條形樁基的數(shù)值分析中，實體建模比采用彈簧代替基樁的方法更符合現(xiàn)場實測結果。
　　 (2)在基礎梁剛度、樁長、樁徑三個影響條形樁基沉降的主要因素中，增加樁長對于減少差異沉降最為有效。
　　 (3)條形樁基的中心樁樁長不宜超過邊樁兩倍，否則最大沉降會向邊樁轉(zhuǎn)移。
　　 (4)樁筏基礎的數(shù)