多桩数桩筏基础沉降分析方法

提出一种计算桩筏基础沉降的方法，可大大减少桩基础的计算工作量，解决地基节占多而对计算机内存和速度要求高的问题，特别适用于桩数很多的高层建筑地基基础的沉降分析。算例表明，该方法有很好的精确性。     

桩筏基础固结沉降实用计算方法

针对饱和深厚黏土中的摩擦型桩筏基础,提出求解基础体系固结沉降的简化分析方法.采用桩-土-筏非线性共同作用模型和交替方向隐式差分算法求解二维平面应变区域内任意时刻不同位置的超孔隙水压力,计算桩端以下土层的平均固结度和基础体系的固结沉降.与有限元精确解的对比分析表明,提出的计算模型与简化假定基本合理.将该方法用于分析2个饱和黏土地基中的桩筏基础固结沉降,得到了与实测值比较接近的预测结果.     

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。     

高层建筑桩筏基础中筏板受力数值模拟研究

建立了粉煤灰地基上高层建筑-桩筏基础-地基共同作用的数值分析模型,通过模拟不同距径比和桩长的桩筏基础,研究了筏板的受力响应问题。数值模拟分析表明在上部结构荷载作用下筏板及桩体周围的位移量较大,离桩筏基础越远位移量越小,筏板的沉降呈盆状;桩距径比越大筏板沉降量越大,桩长越大筏板沉降量越小。由于桩体轴力的作用,筏板边缘桩体位置处的剪应力出现集中,且筏板负弯矩有极大值;筏板内弯矩随着上部结构荷载的增大而增大;桩距径比越大筏板内的弯矩越小,桩长越大筏板内的弯矩越大。     

基于差异沉降最小的桩筏基础分布分析

利用桩筏基础分析方法,对层状地基上不同布桩方式的桩筏基础进行计算,给出无量纲化的计算结果,并分析与探讨了布桩方式对桩筏基础的平均的沉降,差异沉降,筏板的负荷承担比和筏板弯矩的影响特征。     

高层建筑桩箱（筏）基础沉降机理分析

充实、完善文献［１］的高层建筑桩箱（筏）基础的沉降计算简易理论，以考虑桩箱（筏）基础与地基的共同作用，并编制高层建筑桩箱（筏）基础沉降计算程序－－ＤＺ程序，通过微机计算分析，对桩箱（筏）基础的一些影响因素进行探讨，得到一些设计人员感兴趣的结果，例如荷载与沉降、桩数与沉降等关系。该法简单、方便、能手算，有利于设计人员的应用。     

砂土中桩筏基础承载力的模型试验研究

本文设计一个试验模型来研究桩筏基础的承载力,对桩身轴力和桩顶反力、桩侧摩阻力、桩筏基础的沉降和承载力进行了细致的研究。试验结果表明：桩顶反力中心桩最小、边桩稍大、角桩最大;桩侧摩阻力的强化效应和退化效应同时存在;群桩基础的承载力一般由沉降控制。     

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;加大筏板厚度对于筏板相对刚度具有较大影响,筏板相对刚度处于刚性状态时加大筏板厚度能有效降低总体沉降,并减少差异沉降;加大筏板厚度后,筏板和板下土体更多地承担了荷载;板下地基反力呈现四周大、中心小的趋势.     

降水对软黏土渗流特性影响的试验研究

在降水后的上海地铁10号线同济大学站基坑工程现场取样,进行不同固结压力下的室内渗透试验,分析了工程降水对上海软黏土渗流特性的影响.忽略土样自重应力,假设土样垂直总应力等于固结压力,孔隙水压力为静止水压力,将垂直渗透系数与固结压力之间的对应关系转化为垂直渗透系数和垂直有效应力间的对应关系,用数学公式描述垂直渗透系数与垂直有效应力之间的数值关系.结果表明,降水作用使上海软黏土渗流特性的各向异性愈加明显,垂直渗透系数的对数与垂直有效应力成线性关系.     

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。     

桩筏基础中筏板的分担荷载作用及影响因素分析

分析了桩筏基础中筏板的分担荷载机理,论述了影响筏板的分担荷载因素,为指导桩筏基础设计研究提供了参考。     

上部结构刚度改变对桩筏基础的影响

传统桩筏基础设计没有考虑上部结构刚度变化的影响,边桩实际承载力超过设计承载力而中桩实际承载力小于设计承载力。建立了框架结构和单片剪力墙结构、桩筏基础与地基共同作用的平面有限元模型,计算了逐层加载和一次性加载条件下两种上部结构形式的桩顶反力、桩筏荷载分担比、桩基沉降及差异沉降。结果表明：刚度大的上部结构形式下桩顶反力小;桩筏荷载分担比随上部结构刚度的增大趋于稳定;不同上部结构形式的刚度变化对其下桩顶沉降的影响不同。为进行合理的桩基设计提供了参考意见。     

饱和软黏土地基中单桶形基础水平承载特性有限元研究

桶形基础作为一种新型的浅海基础形式与传统基础形式相比具有诸多优越性,但是,其与地基土体之间复杂的相互作用使得此类结构的承载机理与破坏形式始终未有明确的界定.采用三维有限元方法对单桶形基础水平承载力进行了数值计算,并将计算结果与试验数据进行比较,验证了有限元方法的可靠性.进而,通过多组变动参数比较研究,探讨了饱和软黏土地基中单桶形基础水平承载力随着土体有效重度、土体变形模量、桶体长径比的增加而增大,随着荷载作用高度的增加而减小的特性,为工程实践提供了一定的参考意见.     

应力历史对软黏土蠕变特性的影响

在采用一维蠕变试验探讨应力历史对软黏土蠕变特性影响的基础上,利用有限元法对一维蠕变试验进行数值模拟,并分析不同计算参数对计算结果的影响.试验结果表明:软黏土的应力历史影响其蠕变特性,随着超固结比的增加,软黏土的固结系数增大,而次固结系数减小;应变速率随着超固结比的增加而减小,在双对数坐标系下次固结阶段的应变速率与时间近似呈线性分布,其斜率随超固结比增加而减小,正常固结土的斜率大约为1.0.数值模拟结果与试验结果的对比表明,软土蠕变SSC模型可以较好地模拟软黏土的一维蠕变特性.     

中砂和软黏土中桩顶竖向力 对桩身水平承载力影响对比分析

为探讨中砂和软黏土地基中桩顶既有竖向力对桩身水平承载力的不同影响规律,基于ABAQUS建立了单桩基础三维有限元分析模型,并结合已有载荷试验结果验证了模型的合理性.在此基础上,采用Probe法分别获得均质稍密中砂和软黏土地基中2种不同桩身长径比(L/D)的单桩基础在保持不同桩顶既有竖向力(V)不变时,水平力(H)引起的桩身位移、桩身极限承载力及承载力包络线.结果表明:桩顶既有竖向力从桩身竖向极限承载力(Vult)0.2倍增加至0.8倍时,稍密中砂地基中的桩身水平极限承载力(Hult)提高13.6%～41.2%;反之,软黏土中Hult降低2.2%～6.5%,且L/D较小时这种影响差异更趋明显.最后,通过对比分析加载过程中桩周地基土中的竖向应力、桩侧摩阻力及桩侧土抗力的分布与变化特征,讨论了这种影响差异的内在机理.     

桩筏基础前排桩的工作参数分析研究

针对桩筏基础力学性能分析,基于荷载分担比率和曲线的代表性,主要研究参数改变下前排中层桩的力学性能改变.利用有限元软件ANSYS10.0为平台来模拟原位桩筏基础试验,针对横向荷载受力,考虑合理的网格划分、桩-土之间的滑动及脱离、边界条件等因素的影响并进行了模型验证.通过改变模型参数如桩距、桩长和桩径参数较准确的反映了桩筏基础的受力机理,有较好的参考价值.     

变桩距对基础沉降性能的影响

传统桩基础多采用等桩距设计,这导致基础出现碟形不均匀沉降.本文通过理论分析,基于Mindlin与Boussinesq解建立桩筏基础沉降荷载分析理论.结合实际工程,将桩筏基础中间约1/3区域划分为核心区,其余周边为非核心区.在原有等桩距布桩方案上,改变非核心区与核心区桩距之比,提出4种布桩方案.计算分析结果表明,基础中部沉降最大,边缘最小;随着桩距比的增大,中心沉降减小,边缘沉降增大,进而不均匀沉降降低,但桩距比大于1.40后降低效果减弱.因此,对不均匀沉降要求较高的工程,建议采用变桩距布桩,合理桩距比取1.40左右.     

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.     

土体含盐量对长江口地区软黏土特性的影响

长江口地区广泛分布的软黏土是一种不良地质土,具有压缩性高、强度低、灵敏度高的特点.土体含盐量在不同的季节下会受河流、潮汐、降雨等因素的影响会发生波动.对长江口沿岸软黏土进行采样并测定其含盐量,然后通过对原状样进行直剪试验、侧限压缩试验、渗透试验,得到了土体含盐量对软黏土抗剪特性、压缩特性、渗透特性的影响规律.结果表明:原状软黏土含盐量在0.5％ ～1.1％时,土体含盐量越高,土体的抗剪强度越高、土体压缩性越低、渗透性越强.根据对渗滤过的原状土进行试验对比分析,黏土颗粒中的盐分、孔隙水中的盐分共同影响软黏土的特性;黏土颗粒中的盐分对软黏土特性的影响更大.最后通过压汞试验得到了含盐软黏土的孔隙分布特征.长江口沿岸地区土体冬季的力学性能较差,应该更加注重冬季工程地质灾害的防治.     

施工过程中筏板基础应力和沉降变化规律

针对国内还没有具体文献详细分析模拟施工过程对筏板基础响应的影响,本文建立上部结构、筏板基础与地基共同作用的模型,利用ANSYS有限元软件自身的单元生死技术,计算分析了施工过程对筏板基础响应的影响.数值分析的结果表明,施工过程只在开始几层施工时对筏板影响较大,随着层数的增加,影响会越来越小.