上部结构与地基基础共同作用的研究

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1、广东工业大学硕士学位论文上部结构与地基基础共同作用的研究姓名：吴子超申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：杨雪强20090501摘要摘要近年来，上部结构一基础一地基相互作用问题的研究已经从核电站、高层建筑、水坝扩展到大型桥梁、地下结构及生命线工程等众多领域，相互作用的研究已成为当前结构、岩土工程领域关注的课题之一。由于实际建筑物都是曲上部结构、基础和地基组成的完整系统，三者之问是相互影响共同作用的，而在以往的常规设计中，将上部结构看成是柱底固定的独立结构进行计算，不考虑上部结构、基础和地基之间的相互作用，与实际结构的受力与变形存在较大差异，使设计

2、的结构不安全或不经济。因此，如何发展一种共同作用实用的、有效的和可靠的理论和数值分析方法，充分认识上部结构．基础．地基共同作用机理，从而改进目前广泛应用的常规方法，是目前研究的热点课题。本文总结了国内外在上部结构与地基基础共同作用分析方面的研究‘方法和成果，首先，论述了共同作用的作用机理，分析上部结构、基础、地基的刚度形成及产生的影响效果，理论上阐述了上部结构一基础．地基相互作用体系的计算分析模型与分析方法；然后，通过选用合适三维模型算例进行有限元分析，并得出相关结论。论文主要进行了如下几个方面的分析工作：1．通过ANSYS有限元分析软件建立三维模型

3、，分析在竖向荷载作用下，上部结构一一筏形基础～一地基的刚度对相互作用体系内力与变形的影响；2．通过ANSYS有限元分析软件建立三维模型，分析在竖向荷载作用下，各土参数包括：弹性模量E、泊松比∥、粘聚力C、内摩擦角矽、剪胀角沙对结构、筏基、地基三者竖向应力与沉降的影响；3．模拟逐层施工过程，分析上部结构、筏与土体的受力和沉降。分析片筏下土体的承载效果、分担效应；对传统方法进行评述。最后，在全面总结论文工作的基础上，提出该课题有待深入研究的若干问题。广东T业人学硕l：学位论文关键词：上部结构基础地基土相互作用有限元分析lIABSTRACTABSTRACT

4、Researchontheinteractionofsuperstructure，foundationandsoilmasshasbeenextendedfromsuchfieldsasnuclearpowerstations，highbuildings，damstolargespanbridges，undergroundstructuresandalsofundamentalprojects．Researchonthesuperstructure，foundationandsoilmasshasbecameoneofspotsinthefieldo

5、frockandsoilengineeringandcivilengineering．Actualbuildingisanintegritysystemconstitutedbysuperstructure，foundationandsoilmass，andtheyareinfluencedbyeachother．Butinregulardesign，thesuperstructurewhosebottomwasconsideredasbeingfixedonthefoundationisanalysed．ApparentlythiSapproach

6、wasungroundfortherealsituation，especiallyduringearthquakeSOthedesignwasunsafeoruneconomical。Therefore，itiscrucialtodevelopapracticaleffectiveandreliabletheoryandnumericalanalysismethod．Thus，itiskeytounderstandthemechanisminteractionofsuperstructure，foundationandsoilmass，andtomo

7、difytheregulardesignatthepresent。Inthispaper，researchathomeandabroadhasbeensummarizedontheinteractionbetweensuperstructure，foundationandsoi1．FirstOfall，ithasdiSCUSSedthatthemechanisminteractionofsuperstructure，foundation，soi1ana1ysedtheformingofrigidityofsuperstructure，foundati

8、onandsoilmass，results，andexpoundedthecomputationalanal