共同基础的主裙楼复合地基的变形特征研究

发布时间：2017-07-08 21:15

  本文关键词：共同基础的主裙楼复合地基的变形特征研究

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【摘要】：本论文主要研究以下内容:(1)研究刚性CFG桩复合地基桩土受力特征、桩土应力分担比例,以及复合地基的桩顶与桩间土变形特征;(2)分析实体工程的复合地基不同深度的沉降特征,找出复合地基变形的发生原因和控制因素;(3)分析研究建筑物不同部位的地基沉降特征,特别是核心筒筒内外两部分的沉降变形特点;(4)分析研究不同的核心筒及其外围不同的布桩方案对地基变形的影响;(5)研究刚性桩复合地基与基础沉降变形计算新方法与新的计算程序。最终目的是研究这种共同基础下的主裙楼复合地基的受力与变形特征,为这种工程的地基处理和地基基础优化设计提供实测依据。为完成研究内容,设计了一套测量装置及测量方法,通过该装置和方法可以测量到桩顶位移及表层桩间土位移,同时可以配合使用压力计(盒)测量桩、土应力参数。通过现场试验,可以得到刚性桩复合地基中桩与桩间土的受力和变形的规律与特点。通过实测数据可以看出在复合地基沉降变形中,表层桩间土的沉降要明显大于桩的沉降,据此可以说明在复合地基上部荷载作用下,在桩顶部位产生上刺变形,褥垫层部位发生局部小范围的流动,褥垫层的存在是桩土共同承担上部荷载的前提条件,褥垫层始终保持与表层桩间土的接触,以传递上部荷载至桩间土。现场实测数据显示,当桩的荷载增大到一定程度时,在此范围以内桩的变形速率保持稳定,这一点与在单桩静载荷试验中桩的变形规律并不一致,说明在复合地基载荷试验中,单桩承载力未能完全发挥作用,褥垫层的厚度影响了单桩承载力的发挥程度。通过实测桩间土变形数据可以看出,桩附近部位的桩间土其变形值大于载荷板边缘桩间土的变形值,这是因为载荷板刚度不足发生翘曲变形所引起的,同时也反映出基础的刚度对桩间土变形的影响。据此可以得出结论:在刚性基础作用下,桩间土的变形趋于均匀一致;在柔性基础作用下,荷载中心部位的桩间土变形大,荷载边缘部位的桩间土变形小。总结分析了北京地区有很强代表性的地质条件下的高层建筑在采用复合地基时,其沉降变形的大小和规律。分析研究了复合地基变形的主要控制因素,提出下卧层变形在复合地基变形中的主要作用;并根据变形发展的时间特点,指出建筑初步装修阶段的沉降变形相对较大,约为结构封顶时前期总沉降的一倍;总结提出,目前规范中的沉降计算经验系数仅适合于基础中心点变形计算,对于复合地基的角点和边点变形计算不适用,计算结果明显偏小,修正系数可在《建筑地基处理技术规范》建议值的基础上提高2.5~3.5倍;另外,分析了桩端位于相对软弱的粘性土中时,桩长进入粘性土层中的深度与复合地基变形值的对应关系,指出二者无明显的对应关系,这与目前的理论计算结果明显不符,同时,发现复合地基的变形实测值要大于理论计算值;另外,总结了桩端持力层的选择对于复合地基沉降的影响,桩端持力层应选择压缩性较低的坚硬地层,其可明显减小地基变形,同时变形稳定时间也相对短一些。对比分析计算不同的布桩模式,在复合地基承载力满足要求的前提下,提出对于核心筒部位,尽可能采用较长的桩的布桩模型,其控制地基总沉降变形的效果更好。结合以往研究成果,开发了基于Mindlin解和Boussinesq解为基础复合地基沉降计算的方法,同时可以考虑基础板的作用,即做到了地基与基础的共同作用分析计算,并编制了相应的有限元计算程序。同时,在工作中得到了很好的应用。同时还可以计算筏板的内力和位移,为筏板的优化设计提供参考依据。
【关键词】：共同基础 复合地基 沉降 核心筒 协同计算
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU470
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究现状12-16
• 1.2.1 已有成果综述12
• 1.2.2 国内外研究现状12-16
• 1.3 主要研究内容及其意义16-17
• 1.3.1 研究内容16
• 1.3.2 研究意义16-17
• 1.4 论文研究的技术路线17-18
• 第2章 复合地基桩土受力与变形特征试验研究18-33
• 2.1 刚性桩（CFG桩）复合地基有关原理18-19
• 2.1.1 褥垫层作用机理18
• 2.1.2 桩顶上刺变形18-19
• 2.1.3 CFG桩复合地基变形计算19
• 2.2 测试装置设计19-23
• 2.2.1 载荷试验条件下位移测量装置设计20-21
• 2.2.2 应力测量装置21
• 2.2.3 传感器布置21-22
• 2.2.4 地基土深层位移测量装置设计22-23
• 2.3 现场测试实例分析23-31
• 2.3.1 实测CFG桩，桩间土，，复合地基p-s曲线26-28
• 2.3.2 复合地基CFG桩上刺变形—荷载变化曲线分析28-30
• 2.3.3 地基土深层位移测量30-31
• 2.4 本章小结31-33
• 第3章 既有高层建筑物沉降监测资料分析研究33-45
• 3.1 复合地基变形的主要构成分析34-39
• 3.1.1 褥垫层变形S134-35
• 3.1.2 桩土复合层变形S235-36
• 3.1.3 桩端下卧层变形S336-39
• 3.2 桩端为软弱层时变形较大原因分析39-40
• 3.3 复合地基变形的时间特点分析40-43
• 3.4 复合地基变形平面分布特点分析与边角点沉降修正系数调整建议43
• 3.4.1 复合地基变形实测结果平面分布特点43
• 3.4.2 理论计算中的复合地基变形平面分布特点43
• 3.4.3 复合地基边角点沉降计算修正系数调整建议43
• 3.5 本章小结43-45
• 第4章 内筒外框架结构复合地基沉降变形分析研究45-73
• 4.1 桩-土-筏板共同作用分析方法45-49
• 4.1.1 桩-土-筏板共同作用计算理论45-47
• 4.1.2 半无限体内的竖向应力解47
• 4.1.3 桩端阻和侧阻产生的竖向应力47-49
• 4.1.4 桩-土-筏板共同作用的沉降计算49
• 4.2 北京地区典型工程实例分析49-72
• 4.2.1 北京大兴区某项目实例分析（工程实例一）51-57
• 4.2.2 北京亦庄某项目实例分析（工程实例二）57-64
• 4.2.3 北京朝阳区某项目工程实例分析（工程实例三）64-72
• 4.3 本章小结72-73
• 第5章 结论与建议73-75
• 5.1 结论73-74
• 5.2 有关建议74-75
• 参考文献75-78
• 作者简介及科研成果78-79
• 致谢79

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本文编号：536321