變剛度剛性樁復(fù)合地基在地震作用下的性狀分析

《變剛度剛性樁復(fù)合地基在地震作用下的性狀分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文變剛度剛性樁復(fù)合地基在地震作用下的性狀分析摘要高層建筑中地基基礎(chǔ)的設(shè)計是比較復(fù)雜的問題，特別是在土質(zhì)較差的地區(qū)，隨著建筑高度的增大，上部荷載逐漸增加，會引起地基基礎(chǔ)的不均勻沉降，使得基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的內(nèi)力，這對于基礎(chǔ)的合理設(shè)計提出很大的挑戰(zhàn)。針對以上問題，設(shè)計師提出變剛度剛性樁復(fù)合地基調(diào)平的概念，通過調(diào)整地基或者樁基的豎向支承剛度分布，促使差異沉降減到最小，基礎(chǔ)或者承臺內(nèi)力和上部結(jié)構(gòu)次應(yīng)力顯著降低。同時使地基基礎(chǔ)達(dá)到承載力和抗震要求、降低工程造價的綜合效果，目前已在實(shí)際工程中逐漸推廣。本文采用土體-上部結(jié)構(gòu)動力相互作用的方法

2、，基于ABAQUS有限元分析軟件，對變剛度剛性樁復(fù)合地基-基礎(chǔ)筏板-上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體有限元動力時程分析，分析總結(jié)變剛度剛性樁復(fù)合地基抗震性能和上部結(jié)構(gòu)地震動力響應(yīng)的變化規(guī)律，具體內(nèi)容包括以下幾方面：（1）文章對剛性樁復(fù)合地基動力分析的方法進(jìn)行探討，基于ABAQUS對復(fù)合地基-筏板基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)整體有限元模型進(jìn)行建立，并對建模過程中樁-土-上部結(jié)構(gòu)動力相互作用的關(guān)鍵性問題進(jìn)行探討。（2）通過采用分塊Lanczos法對整體模型進(jìn)行地震模態(tài)計算，得出：隨著復(fù)合地基筏板兩側(cè)豎向支承剛度的減小，體系對應(yīng)的陣型固有頻率減小，固有周期增大。（3）對變剛度剛性樁復(fù)合地基的調(diào)平

3、原理進(jìn)行初步分析，在自重荷載作用下，基礎(chǔ)筏板沉降呈現(xiàn)碟形分布特性，表現(xiàn)為中心沉降較大，邊緣沉降較小的特點(diǎn)；經(jīng)過變剛度調(diào)平設(shè)計優(yōu)化，對筏板基礎(chǔ)能夠進(jìn)行有效的調(diào)平，I太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文減小差異沉降，降低內(nèi)力。（4）采用時程分析法對剛性樁復(fù)合地基變剛度調(diào)平前后樁體的地震動力響應(yīng)進(jìn)行分析。變剛度調(diào)平前，邊樁的最大彎矩、最大軸力和相對水平位移均大于中間樁；變剛度調(diào)平后，長樁的彎矩和水平位移遠(yuǎn)大于短樁，長樁彎矩有多個峰值，最大彎矩發(fā)生在復(fù)合地基變剛度處，故要加強(qiáng)邊樁和樁身變剛度處的強(qiáng)度設(shè)計。（5）采用時程分析法對剛性樁復(fù)合地基變剛度調(diào)平前后基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的地震

4、動力響應(yīng)進(jìn)行分析。在地震水平力作用下，調(diào)平前后筏板基礎(chǔ)的差異沉降和內(nèi)力均增大，二次差異沉降和基礎(chǔ)內(nèi)力隨著筏板兩側(cè)豎向支承剛度的減小而增大；上部結(jié)構(gòu)的地震動力響應(yīng)隨著筏板兩側(cè)豎向支承剛度的減小而增大。同時總結(jié)了變剛度剛性樁復(fù)合地基抗震性能的優(yōu)劣，并對實(shí)際工程提出一些有價值的具體建議。關(guān)鍵詞：剛性樁復(fù)合地基，變剛度調(diào)平，抗震性能，時程分析，動力相互作用II太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文CHARACTERANALYSISOFVARYINGRIGIDITYOFRIGIDPILECOMPOSITEFOUNDATIONUNDERSEISMICLOADABSTRACTThe

5、designoftallbuildingfoundationisacomplexproblem,Especiallyintheareasofpoorsoil,itwillcauseunevensettlementoffoundation,coupledwiththeincreasingoftheheightofthestructureandtheupperload,whichcanmakethedesignoffoundationmoredifficult,foundationdeformationoccurstheinternallargeandextern

6、alsmalldishdistribution,itmakesthefoundationandsuperstructurehaveagreaterinternalforces.Tosolvetheproblems,designersproposetheconceptofbalanceandimbalanceofvaryingrigidityofrigidpilecompositefoundation,consideringthesuperpositionstiffnessofpilesandsoil,variablestiffnesscompositefoun

7、dationcantakefulladvantageofthenatureofsoilandpiles,itreachsthebearingcapacityandseismicrequirementsoffoundationandreducesstructureunevensettlement,whichhasbeengraduallyextendedintheactualproject.BasedonABAQUSfiniteelementanalysissoftware,thepaperprobestheoverallfiniteelementdynamic

8、analysisofrigidpile