超高層建筑樁筏基礎(chǔ)的理論分析和工程應(yīng)用研究.pdf

1、高層及超高層建筑(尤其是軟土地基上的此類建筑)的樁基礎(chǔ)和上部筏板可以形成樁筏基礎(chǔ)。樁筏基礎(chǔ)具有良好的承受載荷、減少平均沉降、調(diào)節(jié)差異沉降功能。本文擬采用共同作用的思路對(duì)樁筏基礎(chǔ)分析方法進(jìn)行研究，同時(shí)通過(guò)超高層建筑——上海環(huán)球金融中心樁筏基礎(chǔ)實(shí)測(cè)進(jìn)行驗(yàn)證，并引入計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的Voronoi算法來(lái)考慮土層的橫向不均勻性。本文開(kāi)展的研究主要有以下內(nèi)容： 1)以修正的Poulos彈性理論解為基礎(chǔ)，分析單樁、雙樁、樁土、土土影響系數(shù)，進(jìn)

2、而計(jì)算樁土剛度。在樁土剛度的影響因素中，對(duì)樁長(zhǎng)、樁徑、土層壓縮模量、泊松比等因素的具體影響進(jìn)行研究。同時(shí)通過(guò)對(duì)實(shí)際工程中長(zhǎng)短樁和后澆帶問(wèn)題進(jìn)行分析，驗(yàn)證程序的有效性。 2)Geddes彈性理論解把樁阻力分為：均勻分布側(cè)阻力、三角形(線性增長(zhǎng))分布側(cè)阻力和端阻力三種形式。本文對(duì)Geddes彈性應(yīng)力解進(jìn)行修正后，分析樁-樁影響系數(shù)，進(jìn)行群樁分析，通過(guò)分析模型結(jié)構(gòu)驗(yàn)證方法的合理性。并研究樁長(zhǎng)、樁徑、土層壓縮模量等因素的對(duì)樁身剛度的影響

3、。 3)以Reissner厚板理論為基礎(chǔ)，采用八結(jié)點(diǎn)等參元分析筏板結(jié)構(gòu)，采用有限元軟件ANSYS中殼元驗(yàn)證程序分析結(jié)果，進(jìn)而分析板計(jì)算的影響因素。分析共同作用方法的特點(diǎn)，找到分析上部結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化方法，并應(yīng)用到工程實(shí)際中。把共同作用的分析方法應(yīng)用到中央電視臺(tái)電視文化中心(TVCC)的工程分析中，驗(yàn)證程序的實(shí)用性。 4)總結(jié)Voronoi圖和其對(duì)偶圖Delaunay三角形的定義和性質(zhì)，同時(shí)分析其算法，主要研究間接法得到Voro

4、noi圖的算法。采用此算法分析一個(gè)理想模型考慮橫向不均勻性與否的差別，同時(shí)分析轉(zhuǎn)爐樁筏基礎(chǔ)在考慮橫向不均勻性與否的差別，總結(jié)考慮土層橫向不均勻性與否的影響。 5)采用共同作用的方法分析超高層建筑——上海環(huán)球金融中心樁筏基礎(chǔ)的沉降、樁頂反力、彎矩等項(xiàng)目，整理環(huán)球金融中心工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。通過(guò)精密水準(zhǔn)儀測(cè)量筏板標(biāo)高，由變化值得到沉降，繪制等值線圖。采用樁項(xiàng)壓力盒和表面應(yīng)變計(jì)測(cè)試樁頂反力，分析其變化規(guī)律。利用鋼筋應(yīng)力計(jì)和混凝土應(yīng)變計(jì)測(cè)量筏