开题报告--疏桩基础竖向承载力的静力研究 (2)

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1、济南大学硕士研究生学位论文开题报告表研究生姓名：史晓燕导师姓名：燕彬学科、专业：结构工程所属学院：土建学院填表说明1、开题报告表一律用计算机打印，逐项填写，不得空项。2、除评价部分外，其余内容用5号宋体字打印。3、文献综述可单独装订成册作为附件上交。4、全部内容填写完毕后在规定时间内上交研究生秘书。2006年12月12日学科、专业结构工程研究方向工程结构设计理论毕业论文题目疏桩基础竖向承载力的静力研究论文类型基础研究应用研究开发研究其他是论文选题的目的、意义和研究动态一、目的及意义桩基础设计分别要在两种极限状态情况下进行计算，即承载能力极限

2、状态和正常使用极限状态设计。在目前的计算与设计理论基础下，承载力极限状态经过合理设计、验算是不难得到满足的，所以沉降变形的控制就成了设计中需要考虑的主导因素。对于天然地基的强度能满足设计荷载要求但沉降却过大的情况，若采用传统的桩基设计方法，则会出现桩的数量过多、桩距过密，不仅偏于保守，而且给施工带来了一定的难度，同时也达不到很好的经济效果。在这种状况下，可以采用少量的桩用于减少基础沉降变形，从而既能满足设计要求，又能够达到一定的经济性，于是疏桩基础应运而生了。疏桩基础是把建筑物按传统桩基设计确定的桩的数量与间距(一般3倍～4倍桩径)进行精简

3、与疏布(一般5倍～6倍桩径)的桩基础[1]，是在桩-土-台共同作用的基础上进一步减少桩数而形成的一种新型的桩基形式。疏桩基础是近年来开始的对桩基设计理论的新探索，它提出了用桩来补偿天然地基和改善天然地基的新构想。通过控制建筑物的沉降量和补偿天然地基承载力不足来确定桩的补偿量。充分发挥了桩与桩间土的承载力，反映了桩土共同作用的最新研究成果。与常规桩基相比，疏桩基础减少用桩量20％～70％，可以大幅度地降低工程造价，具有广阔的发展前景[2]。但由于人们对疏桩基础变形性状的认识还不够，也不太统一，限制了它的发展。认清疏桩基础的变形机理，使得这种极

4、具发展前途的新兴的桩基能真正用于实际工程中是一个具有理论和实践意义的课题，也将是桩基发展史上的一次飞跃。该课题是山东省自然科学基金项目，它对于使这种新兴的桩基能真正用于实际工程中具有重要的理论意义，为疏桩基础的合理应用，提供科学正确的理论依据。二、研究动态1、自70年代，国外对疏桩基础进行了大量的研究。近20年来，国内桩基础设计思想也非常活跃开展了大量的工程实践。2002年颁布的国家标准《建筑地基基础设计规范》提出了以控制沉降为目的设置桩基础的相关原则性规定，即：设计时应考虑上部结构-桩-土相互作用。共同作用的研究课题已经进行了很多年，从2

5、0世纪50年代开始，上部结构、基础与地基共同作用的研究课题就引起了国内外学者的重视。国外的研究起源于40年代，1947年G．G．Meyerhof[3]最先提出框架与土共同作用的概念，建立了估算框架结构等效刚度的公式以考虑共同作用。尔后，S．Chamecki，H．Gshof[4]相继研究单独基础上多层多跨框架结构的共同作用。跨入60年代，H．Sommer[5]提出了一个考虑上部结构刚度计算基础沉降、接触应力和弯矩的方法，随着有限元和计算机的发展，0．C．Zeinkeiwicz和Y．K．Cheung[6]应用有限元研究地基基础的共同作用。196

6、8年，J．S．PrZen1ieniec[7]提出子结构的分析方法，用来解决大型结构与计算机内存小的矛盾，从而开创了共同作用研究的新时代。1977年在印度召开了第一次“土与结构物共同作用”国际性会议，此后，共同作用课题越来越引人注目，土与结构共同作用问题在历届土力学国际会议中均列为专题讨论。90年代印度的M．N．Viladkar等人也对结构、基础和地基的共同作用进行了较为系统和深入的研究。在国内20世纪60年代初开始对共同作用问题进行研究。70年代，我国高层建筑逐渐兴建，促使高层建筑与地基基础共同作用研究加速开展。1981年在上海同济大学召开

7、的“高层建筑与地基基础共同作用学术交流大会”，反映了我国当时在该课题的研究水平。1989年赵锡宏等著的《上海高层建筑桩筏与桩箱设计理论》[8]反映了80年代后期共同作用的理论和实践成果，该书与此后出版的宰金珉等著的《高层建筑基础分析与设计》以及董建国等著的《高层建筑地基基础》对推广共同作用理论在设计中的应用有着巨大的推动作用。2、对于桩数减少与沉降的关系和如何合理地减少桩数，已经有很多学者致力于这方面的研究与探索20世纪70年代Hooper已经指出，建立竖向刚度较大的桩土复合地基，需要的桩数并不多，并且桩数的进一步减少或增加对最大沉降和差异

8、沉降影响非常小，20世纪80年代Cooker对伦敦粘土地基进行模型试验，对桩筏基础中桩数与沉降的关系进行了较为详细的分析[9]。文献[10]对增加和减少桩数对沉降的影响进行了比较