软土地基—桩筏基

发布时间：2020-07-11 22:16

【摘要】：随着我国的经济水平不断提高与建设步伐不断加快,不得不在软土上修建各种复杂建筑物的问题以及通过共同作用来达到优化结构、节约资源的目的,逐渐成为热点问题。本文对软土地基-桩筏基础-上部结构共同作用进行研究,得出了一些有益的结论。本文研究的主要思路有两条:第一条思路是在结构整个体系受常规荷载作用下,研究软土地基变形模量、上部结构层数、软土地基粘聚力以及软土地基内摩擦角对软土地基-桩筏基础-上部结构共同作用的影响;第二条思路是在第一条思路的基础上增加地震荷载的作用,研究软土地基变形模量、上部结构层数、软土地基粘聚力、软土地基内摩擦角以及不同地震荷载作用下对软土地基-桩筏基础-上部结构共同作用的影响。本文通过理论分析与有限元数值模拟,得出以下主要结论:(1)传统设计与共同作用设计对比,传统设计具有一定的不合理性;(2)增大软土地基的变形模量,可以有效减小基础沉降问题,改变粘聚力,对基础沉降的影响较小;(3)上部结构的水平位移随着软土地基变形模量、软土地基粘聚力以及软土地基的内摩擦角增大而减小,随上部结构层数、地震荷载的增大而增大;(4)上部结构的刚度在逐层形成中,其刚度的贡献并不是线性增加的,上部结构对差异沉降的调节是有限的;(5)中柱的柱底轴力随软土地基的变形模量、粘聚力和内摩擦角的增大而增大,边柱的柱底轴力随软土地基的变形模量、粘聚力和内摩擦角增大而减小,出现中柱加载,边柱减载,边柱的荷载逐渐转向中柱的现象;(6)在软土地基上,地震荷载作用后,一边的柱底轴力在增加,另一边的柱底轴力在减小,最大轴力出现在边柱,另外,地震荷载是来回往复的荷载,因此,两边的边柱都将会产生最大轴力,所以,边柱是一个比较危险的结构构件,设计工作者在抗震设计时,需要着重对边柱进行设计。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU473.1
【图文】：

子结构,节点,刚度矩阵,等效节点荷载

]——上部结构等效边界刚度矩阵； ]——筏板基础刚度矩阵； ]p——桩基础刚度矩阵； ]——软土地基刚度矩阵；} ——基础节点位移向量；} ——基础节点荷载向量； }——上部结构等效节点荷载向量。构的等效边界刚度矩阵[K ]b和上部结构的等效节点荷载向构原理分析得到。构法原理分析法特别适用于高层结构，能够明确表达上部结构刚度与荷决了复杂庞大的结构与计算机容量不足之间的问题[20]。部结构刚度和荷载的凝聚过程

示意图,薄板,示意图,边界

际的高层结构，我们都可以分割成若干子结构，高层结构被边界①-①-③...... - 分割为 N+1 个子结构，其中子结构 N+1 为基础子结构。结构 1 开始，向边界①-①进行凝聚，可以得到结构 1 关于边界 1-1 边界刚度矩阵 b1K 和边界荷载向量 b1S ，再把边界刚度矩阵和迭加到子结构 2 上，形成子结构2'。继续向边界②-②凝聚，可-②边界上边界节点的边界刚度矩阵 b2K 和边界荷载向量 b2S 。然度矩阵和边界荷载向量继续对下部结构作用，通过继续上以得到全部上部结构关于边界 - 的等效边界刚度矩。最后，从而构向基础顶面的凝聚。板分析薄板理论分析的中面为 xy 面，z 轴垂直于中面，如图 2.3。

示意图,六面体,薄板,合成弯矩

图 2.4 薄板微小六面体示意图Fig 2.4 Small hexahedron schematic diagram of thin plate个微小六面体，如图：正应力 x 合成弯矩 xM，xy 合成，yx 合成扭矩yxM。3 2 222 2 223 2 222 2 223 22 22 2( )12(1 )( )12(1 )12(1 )tx tx zty ty zt txy t xy z tyx z yxEt w wM z d uu x yEt w wM z d uu y xEt wM z d z d Mu x y xMM

【参考文献】