建筑独立基础加防水板的内力与变形研究

发布时间：2018-04-10 06:12

本文选题：独立基础　切入点：防水板　出处：《山东建筑大学》2013年硕士论文

【摘要】：随着多层建筑及小高层建筑的快速发展,独立基础加防水板作为一种新型的基础形式,已成为理论研究和工程实践中的热点问题。国内的学者已经对此基础进行了相关的研究与工程实测,但是国外还没有类似的资料和工程实例,对于独立基础加防水板的数值模拟工作,则更是鲜见。由于我国经济的快速发展、城市化进程的加快以及城市用地日益紧张,为了寻找更大的空间,人们开始了对地下空间的开发和利用,建筑功能的现代化也越来越显著。多层及高层建筑的基础形式多采用箱型基础或筏型基础,主要是考虑通过对地下空间的利用,来满足设备用房或设置地下车库等要求。针对许多地质较好地区,其地基承载能力较高,变形小,稳定性好,若仍采用传统的箱型基础或筏型基础等基础形式,将会造成不必要的浪费。独立基础加防水板的基础形式构造简单、施工方便,近年来,在许多地质较好的地区,很多工程采用此基础。然而对于独立基础加防水板的设计,却存在许多问题。当前的设计中,防水板按构造要求设置,只考虑其防水作用,而全部的竖向荷载则由独立基础承担,忽略了独立基础与防水板的协调变形时,防水板分担部分地基反力的问题。而在结构设计中,常用的连接形式是刚接和铰接,刚接时节点处能够传递弯矩,无相对变形,而铰接时节点处不传递弯矩,在竖向荷载作用下只能传递剪力。这两种连接方式并没有如实的反映结构实际的状态。实际结构的节点连接是介于刚接和铰接之间的,即属于半刚接的范畴。本文运用大型有限元软件ANSYS对独立基础加防水板进行相关模拟分析,通过改变一部分防水板侧单元的刚度来实现独立基础与防水板的半刚接,并在此基础上,分析不同的影响因素对独立基础与防水板的受力及变形的影响。独立基础与防水板半刚接的模拟更接近工程实际情况,故可以为此类基础提供设计依据。主要内容如下： (1)综合分析一定数量的相关文献,提出研究本课题的内容和意义； (2)对独立基础加防水板进行简单的设计理论分析,并与筏型基础进行对比分析得出采用独立基础加防水板的相关优点； (3)简单介绍有限单元法,并对地基模型的选取和防水板的有限元相关知识,进行理论分析； (4)对大型有限元软件ANSYS进行简单介绍,并对独立基础与防水板建模时所用到的相关,以及相关接触问题,进行分析说明； (5)通过上面的理论分析,利用ANSYS对独立基础与防水板进行研究,研究表明：当过渡单元取在防水板侧,过渡单元刚度约为防水板刚度的0.6倍时,可以近似地认为独立基础与防水板实现了半刚性连接。在独立基础与防水板半刚接时,考虑地基土弹性模量、防水板厚度、聚苯板的设置等因素的影响,得出防水板承担的地基反力平均值与独立基础地基力平均值之比为20%～30%,因此一般取其分配比为0.3；工程中防水板的厚度一般取300mm以上；在防水板下设置聚苯板时,聚苯板厚度在50mm～100mm之间时,比较经济合理。
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【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU470

【参考文献】