桩-筏复合基础的非线性分析与设计

在当前的工程实践中，对复合桩基的处理是按上部荷载全部由桩传到地基中去来对待的，认为承台只起连接桩顶和传递上部荷载的作用。但实际上，上部荷载是由桩、承台和地基三者共同承担的。因此，应用有限元和无限元相结合的方法，对桩筏复合基础进行非线性分析，进一步揭示复合桩基的工作原理具有实际意义和理论价值。将按单桩极限承载力设计复合桩基的新方法运用于工程实例的结果表明，复合桩设计新方法具有明显的优越性。     

桩筏基础设计分析

筏板是广范用于软弱土层的基础形式之一,柱与筏板都与工程造价密切相关。本文通过实际工程的桩基设计,综合分析桩型和不同直径的桩、底板的取值与经济指标关系,总结桩基优化设计规律。     

桩筏基础的非线性分析

阐述了桩出现非线性荷载--挠度时桩筏基础的分析方法,运用有限元法对筏板进行模拟分析,假定桩有类似于弹簧的可变刚度,同时假定土体为具有不同刚度的多层土体组成的弹性介质,桩的刚度随荷载改变时不同桩之间的相互作用维持不变以便于模拟非线性特性.采用此方法并结合用于分析高层建筑的GARP程序对桩筏基础进行非线性综合分析,最后将实际观察值与理论计算值进行比较,得到了一些有益的结论.     

框架——桩筏基础空间共同作用机理

将上部结构、基础与地基三者视为统一整体,上部结构考虑空间框架形式,筏板计算采用亨奇中厚板８节点等参数单元,桩土体系采用剪切位移法,考虑群桩效应进行共同作用的空间分析并编制了相应的程序。采用的方法是一种空间分析方法,可推广到框筒及框－剪结构的空间分析,在求解时利用波前法使得效率极大提高,所编制程序具有一定通用性,适用于工程实践。     

桩筏基础沉降的共同作用理论分析

根据桩筏基础共同作用分析模型编制了计算程序,分析了桩筏基础考虑地基基础共同作用时的沉降,对桩筏基础设计中控制基础沉降进行了探讨。     

高速铁路桩筏结构的筏板合理设计研究

桩筏结构在高速铁路中的应用较多,但理论研究滞后于工程实践.为得出高速铁路桩筏结构的筏板的合理设计,采用三维有限元软件ABAQUS建立了桩筏结构空间模型,仿真模拟了桩筏结构的应力和沉降,并对筏板沿线路纵横垂三个方向的受力特性与规律进行研究.在此基础上,分析比较了筏板在不同的筏板厚度及垫层厚度时的受力与沉降,从而得出最为合理的筏板厚度及褥垫层厚度,并得到如下结论:1)筏板在桩筏结构中应按抗弯部件设计;2)筏板厚度的增加使得其所受应力呈指数下降;3)褥垫层厚度对筏板的竖向应力影响微小;4)褥垫层在桩筏结构中对缓解筏板竖向应力集中起到了一定的作用.本文研究结论为今后桩筏结构的设计及数值模拟提供了参考.     

桩筏基础非线性共同作用数值分析

平面壳体单元模拟筏基，用一维杆单元模拟桩体，用广义剪切位移法和有限层法模拟桩的非线性工作性状和桩－土，桩－桩，土－土之间的非线性相互作用，建立了考虑筏板实际刚度的桩筏基础非线性共同作用分析方法。通过算例分析，探讨了筏板刚度，布桩方式等因素对桩基础非线性共同作用的影响规律。     

高速铁路CFG桩-筏复合地基沉降试验研究

为了解路堤荷载作用下CFG桩-筏复合地基沉降变形特性,在京沪高速铁路凤阳试验段进行了沉降变形现场试验.设置沉降板、观测桩和测斜管,分别监测地基面桩土沉降、路基顶面沉降和地基侧向水平位移,分析了沉降变形随路堤填筑高度和时间的变化规律,探讨了双曲线沉降预测方法.研究结果表明:CFG桩-筏复合地基沉降随路堤填筑高度和时间的增加而增大;路基经过6个多月的静置后,沉降已趋于稳定;复合地基总沉降量小于15 mm,桩土沉降差小于2 mm;路堤坡脚线外1 m处的地基侧向最大水平位移小于4 mm;采用双曲线法进行路基沉降预测是可行的,且预测精度较高.采用CFG桩-筏复合处理后的地基总沉降、沉降差和水平位移均较小,路基沉降稳定较快,能够提高路基的稳定性并缩短工期.     

变刚度刚性桩复合地基上筏板基础的计算方法

建立了变刚度刚性桩复合地基的桩-土体系近似分析模型,并采用无单元法模拟筏板,有限元方法模拟褥垫层,将三者耦合建立了刚性桩复合地基筏板基础的一种计算方法.根据大比尺模型实验的结果,对该方法的合理性和可行性进行了论证.     

一种桩筏基础分析法及应用

介绍一种考虑桩筏相互作用的桩筏基础分析方法.将桩简化为作用在筏板下面的具有一定刚度的弹簧,弹簧刚度根据桩顶平均荷载和桩顶沉降来计算.群桩中桩顶沉降包括桩身压缩和桩端沉降两部分.群桩中桩身压缩由单桩静载试验得到的桩顶沉降与桩端沉降之差求得,群桩的桩端沉降由分层总和法计算.采用有限单元法计算程序,结合算例,说明了本分析方法的应用特点.     

筏形基础一地基共同作用非线性数值分析

结合大型有限元软件ANSYS，建立了筏形基础一地基相互作用体系的全三维有限元模型．考虑土体的弹塑性性质，模拟基础和地基交界面上的状态非线性，采用中厚板理论分析筏板，对筏形基础的受力进行了非线性数值分析．结果表明，考虑地基非线性特性时，地基反力及基础沉降的计算结果更接近实际．     

深厚软土地基桩筏基础筏板厚度承载特性试验

为了获取内陆深厚软土地区桩筏基础复合地基承载特性,通过几何相似比为1∶10的物理模型试验研究和数值模拟,在试验中对基础的沉降、土压力、筏板内力及桩顶反力等数据进行采集,研究了不同工况下内陆深厚软土地基桩筏基础不同筏板厚度的承载变形特征.结果表明:桩筏基础的沉降分为3个阶段:线性阶段、非线性阶段和破坏阶段;加大筏板厚度对...     

按空间桁架理论设计的桩筏基础现场试验研究

提出了按空间桁架理论设计桩筏基础的建议，并对18层框-筒结构进行了试设计和施工全过程的现场实测．实测结果表明，桩筏基础按空间桁架理论通过荷载等效简化并划分成有代表性局部模型的设计方法是可行的，据此，提出了扣除直接传递的荷载设计筏板以减少板厚和配筋等相应的设计建议．     

填土路堤下复合地基性状研究

利用弹性、Duncan—Chang非弹性两种本构模型，将平面问题有限元法用于填土路堤下复合地基性状的研究，对复合地基中的桩土刚度比、置换率、桩长以及路堤刚度等对地基沉降、侧移及桩土应力分配的计算结果进行比较。从而为填土路堤下复合地基的设计提供参考依据。     

新型混凝土组合框架结构模型的非线性分析

基于一榀1/3缩尺新型U形钢筋混凝土组合梁-钢筋砼柱组合框架结构模型在低周反复荷载下的试验成果,采用ANSYS参数化程序设计语言(APDL)编制了命令流,对模型框架在低周反复荷载作用下的抗震性能进行了非线性有限元分析(FEM).FEM考虑了钢筋和混凝土间的相互作用,以及结构钢和混凝土间的相互作用,模拟得到了单调加载及反复加载下模型结构的荷载-变形关系曲线,验证了所建模型分析组合框架结构全过程分析方法的可行性,以及所编制的APDL命令流程序对组合框架结构抗震计算的有效性,为组合框架结构抗震设计提供了实用的计算软件.     

复合地基沉降研究方法浅析

工程实践中,多数复合地基的应用都是以减小建筑物沉降量为处理目的,因为大量的工程事故都是因为沉降的原因造成的.该文介绍了针对复合地基沉降目前所采用的方法,包括理论分析、有限元法、模型试验以及可靠性分析.主要说明了各种方法的理论依据以及目前的难点和不足.     

填土路堤下复合地基性状

将平面问题有限元法用于填土路堤下复合地基性状的研究,编制了适用于复合地基的二维有限元分析程序,分析中桩体按线弹性、Duncan-Chang非线性弹性两种模型计算,填土和地基土的应力-应变关系取非线性,分析了Duncan-Chang模型中参数复合地基的性状规律,从而为填土路堤下复合地基的设计提供参考依据。     

不规则平面桩-筏基础优化的一种简化方法

基于桩 筏基础荷载传递的局部化特性 ,提出了一种简化分析方法 ,即采用悬臂梁比拟筏板与柱周围各桩之间的联系 ,进行桩顶沉降计算 ,再用差分法计算筏板弯矩 .建立了同时考虑桩的弹性支承性质和桩间土参与共同工作的不规则桩 筏基础优化设计数学模型 ,并采用变容差主动约束可行方向法对一实际工程进行优化设计 .     

考虑土-桩筏基础-结构的共同作用的层间隔震结构地震响应

层间隔震结构是一种新型隔震体系,近年来其隔震性能受到各国学者关注.采用有限元软件ABAQUS建立了层间隔震结构三维整体空间模型,考虑地基土-桩筏基础-上部结构的共同作用(soil-structure interaction,SSI),进行地震作用下的非线性动力响应分析.研究了考虑SSI前后的层间隔震结构体系振动特性及动...     

跨越地铁隧道超高层建筑桩筏基础数值模拟及优化设计

基于某跨越地铁超高层建筑的设计实践,采用Mohr-Coulomb屈服准则,利用ABAQUS建立三维有限元数值模型,研究地铁隧道穿越建筑物基础时对桩筏基础变形和内力的影响,并根据数值计算结果对经验方法的设计进行优化。数值分析结果表明:开挖增大了筏板的弯矩;隧道开挖会引起附近群桩向隧道方向挠曲变形,且前排桩的变形大于后排桩的变形,同一排桩中边桩变形大于中桩变形;隧道开挖对桩的桩身轴力、弯矩及水平变形的影响主要发生于桩顶至3倍隧道埋深的桩身范围内;随着盾构掘进正面推力和径向压力的增大,桩身挠曲变形逐渐减小并最终使桩身发生远离隧道方向的挠曲变形。