多層建筑施工論文：多層建筑沉降縫對傾及糾偏分析

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1、多層建筑施工論文：多層建筑沉降縫對傾及糾偏分析【摘要】:根據(jù)相鄰基礎(chǔ)相互作用的分析理論,發(fā)展了被沉降縫分隔的兩個建筑單元對傾、糾偏的計算方法。糾偏分析分以下步驟進(jìn)行:糾偏前在有效荷載作用下作沒有樁支承的兩個相鄰單元基礎(chǔ)的相互作用分析;糾偏后在剩余荷載作用下作有靜壓樁支承的兩個相鄰單元基礎(chǔ)的相互作用分析;然后對兩個計算結(jié)果進(jìn)行疊加;有效荷載相對總荷載的比例與根據(jù)沉降觀測資料推算的固結(jié)度相當(dāng)。本文的計算方法可近似考慮單樁極限承載力的影響和沉樁產(chǎn)生的拖帶作用。最后對一個工程實例進(jìn)行了分析,根據(jù)傾斜量與樁數(shù)的相互關(guān)系可確定控制傾斜和糾偏的最佳樁數(shù)。關(guān)鍵詞:相

2、互作用;對傾;糾偏;沉降縫;固結(jié)度收稿1　前　　言近年我國軟土地區(qū)常出現(xiàn)一些沉降縫兩側(cè)建筑物對傾碰頂,造成兩側(cè)建筑結(jié)構(gòu)損壞的事故,隨后不得不面臨糾偏加固問題。而對這方面機(jī)理的研究卻很少,缺乏有效合理的計算分析方法。對于基礎(chǔ)傾斜一般用近似方法計算,假定基礎(chǔ)為柔性基礎(chǔ),基底壓力線性分布,然后用分層總和法計算基礎(chǔ)兩端的沉降,兩點之間的沉降差除以兩點之間的距離即為該基礎(chǔ)的傾斜。對于絕對剛性基礎(chǔ),作者已在文獻(xiàn)[1]中基本解決了對高層建筑箱形基礎(chǔ)傾斜的綜合分析問題,提出的方法可綜合考慮偏心荷載、基礎(chǔ)的埋深效應(yīng)、荷載的高重心效應(yīng)、鄰近建筑物的相互影響問題。文獻(xiàn)[2

3、]進(jìn)一步實現(xiàn)了相鄰樁基礎(chǔ)由于相互影響導(dǎo)致對傾的計算分析。本文在文獻(xiàn)[1、2]計算方法的基礎(chǔ)上,提出了沉降縫兩側(cè)建筑物對傾及錨桿靜壓樁加固糾偏的計算分析方法,并對一個工程實例進(jìn)行了分析研究。2　相鄰基礎(chǔ)傾斜計算的基本原理對多層建筑基礎(chǔ)的傾斜問題也可近似按剛性基礎(chǔ)來分析,假定某被影響剛性基礎(chǔ)的基底始終與地基緊密接觸,將接觸面劃分為n個矩形網(wǎng)格,在上部荷載與相鄰基礎(chǔ)荷載的影響下,考慮基礎(chǔ)埋深和建筑物高度對傾斜的影響后,剛性基礎(chǔ)地基反力和整體傾斜式中:xi,yi,Ri分別為第i個網(wǎng)格的中點坐標(biāo)和集中反力;αx、αy、s分別為基礎(chǔ)平面坐標(biāo)原點沿x軸、y軸的整體

4、傾斜值和沉降量;P,Mx,My分別為上部荷載的豎向合力及其對x軸、y軸的偏心彎矩;Δi為相鄰建筑物的荷載對各網(wǎng)格中心點產(chǎn)生的附加沉降;[δij]為地基的柔度矩陣,δij表示第j網(wǎng)格的單位荷載對第i個網(wǎng)格產(chǎn)生的沉降,即為各網(wǎng)格單元間的相互影響系數(shù),作為樁基礎(chǔ)就是樁—土—樁相互作用系數(shù),對于分層地基模型,可根據(jù)Bouss-inesq及Mindlin應(yīng)力公式用分層總和法求得。I=136b1·D4,b1為矩形箱形基礎(chǔ)側(cè)面的計算寬度,由于基礎(chǔ)寬度較大,可近似取受力側(cè)面的基礎(chǔ)寬度,D為基礎(chǔ)埋深;m為地基比例系數(shù);h為上部結(jié)構(gòu)荷載重心的高度。為了對同時建造的A、B

5、兩座相建筑的相互影響進(jìn)行分析,令ΔBA、ΔAB分別為A基礎(chǔ)對B基礎(chǔ)和B基礎(chǔ)對A基礎(chǔ)產(chǎn)生的附加沉降。A基礎(chǔ)受B基礎(chǔ)作用而產(chǎn)生的ΔAB的影響而改變基礎(chǔ)變形和基底反力分布,將使ΔBA發(fā)生變化,這又最終影響到B基礎(chǔ)的分析結(jié)果和ΔAB,要最后確定這種影響量,就需要迭代法來分析。具體分析步驟可見文獻(xiàn)[1、2]所述。3　錨桿靜壓樁糾偏計算方法考慮糾偏前后基礎(chǔ)受力狀況的變化,基礎(chǔ)糾偏計算需要按以下步驟進(jìn)行:3·1　糾偏前的基礎(chǔ)傾斜計算基礎(chǔ)糾偏計算的基本原理同上,糾偏前的基礎(chǔ)傾斜計算,可直接按公式(1)計算,只要將計算荷載取已經(jīng)轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力部分的有效附加荷載。即:P

6、t=U×P=StS∞×P(2)　　式中:U為地基平均固結(jié)度,St、S∞分別為加固前的基礎(chǔ)沉降和最終沉降。3·2　糾偏后的基礎(chǔ)傾斜計算錨桿靜壓樁糾偏后的基礎(chǔ)傾斜計算也可按公式(1)計算,與糾偏前計算不同的,只要將公式(1)中的天然地基的土—土相互作用系數(shù)用樁—土—樁相互作用系數(shù)代替,將計算荷載取糾偏前尚未轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力部分的附加荷載,即(1-Pt)。與通常的樁基礎(chǔ)不同,糾偏靜壓樁主要用于控制變形,樁的安全系數(shù)很小,相當(dāng)一部分樁的工作荷載可能相當(dāng)于單樁極限承載力。而按公式(1)計算的樁頂反力卻可能會超過單樁極限承載力,為此對公式(1)進(jìn)行計算時,采用了荷

7、載截去法(“l(fā)oadcut-offprocedure”)[3],如果計算結(jié)果出現(xiàn)某一樁頂反力大于單樁極限承載力,即令該樁的樁頂反力為單樁極限承載力恒值不變,同時將該樁在公式(1)左邊矩陣中刪去,將該樁對鄰近單元的附加沉降移至右邊。3·3　錨桿靜壓樁用于糾偏時拖帶下沉的近似計算錨桿靜壓樁壓樁時拖帶下沉對基礎(chǔ)傾斜的影響,可通過公式(1)中的參數(shù)Δ反映,這里關(guān)鍵是要確定基礎(chǔ)下各網(wǎng)格單元中心的拖帶下沉量。由于擠土效應(yīng),預(yù)制樁沉樁對周圍土的影響通常出現(xiàn)地面隆起現(xiàn)象,而在軟土地區(qū)對已有建筑物用錨桿靜壓樁進(jìn)行糾偏加固施工時,卻常常有附加沉降出現(xiàn)。這一現(xiàn)象是很值得研

8、究的,目前還沒有有效的方法進(jìn)行定量分析。在空曠的場地上,預(yù)制樁沉樁對周圍土的影響主要表現(xiàn)在擠土效應(yīng)和沉樁過程