主体结构、地基、基础相互作用

《主体结构、地基、基础相互作用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、主体结构、地基、基础相互作用在高层建筑结构基础的设计过程中，考虑上部结构、基础、地基的相互作用，不仅利用了上部结构的刚度，减小了基础尺寸，而且更加符合实际情况，并能取得不错经济效益。关键词：共同作用;桩土协同工作原理1.项目概况　　本项目位于佛山市南海区里水镇中信大道附近，主体采用框架剪力墙结构，共24+1层，首层层高6.3m，二层以上3.0m，结构总高度77.89m，带一层地下室，基础为CFG桩复合地基上的筏板基础。抗震设防烈度为7度，场地类别Ⅱ类,设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.10g，剪力墙及框架梁抗震等级二级，50年一遇基本风

2、压为0.5KN/m2。2.考虑主体结构、经CFG桩处理的地基、筏板基础三者的共同作用　　一般建筑结构基础设计时，只考虑静力平衡条件，而没有考虑变形协调条件，这样设计的前提是地基沉降较小并且基础刚度较大。如果地基土压缩性很低，基础不均匀沉降较小，则考虑三者共同作用意义不大。因此，在考虑三者相互作用是，起主导作用的是地基，其次是基础，上部结构只对压缩性地基上基础整体刚度起补充作用。由地质报告可知，该栋建筑所在的场地浅部存在地基承载力特征值为230～350KPa的粉质粘土、残积粉砂、全风化岩等土层，在开挖地下室后，底板底标高基本位于残积土或以上强度的土层上

3、。而该栋为24层建筑，一半地基为强风化岩，承载力较高，按以往工程经验，地基承载力特征值350KPa的土层能基本满足20层高层建筑筏板基础的需要；而对于24层的高层，通过对原土层进行局部地基处理，使地基承载力特征值达到450KPa以上，也能满足筏板基础的要求。故该栋采用天然地基和复合地基上的筏板基础，避免了在灰岩溶洞地区桩基础施工的困难，对本项目的工期及造价都有着有利的影响。　　在设计中，取直径400mm桩距1.2m的CFG桩单桩承载力为450KN，天然地基承载力为200Kpa，考虑桩土协同工作原理，取桩间土强度发挥系数为0.8，根据规范算得复合地基承

4、载力为458Kpa。施工时于CFG桩与承台之间设置300mm厚砂石褥垫层，铺设时用静力压实法，要求压实系数不得小于0.94，很好的保证了桩“刺入”土层的效果，从而为桩土协同工作创造了条件。　　为了考虑主体结构、地基、筏板基础三者的共同作用，将加入筏板层的PKPM计算模型导入Midas/Gen中，利用筏板层的虚梁线分割，用厚板单元建立筏板模型后，删除相应的辅助梁线和筏板底以下竖向构件；按确定的地基计算模型和基床系数，以面弹性支承的方式输入筏板底的弹性支承；在筏板平面中加入X、Y向平动约束支承；完成由PKPM转成Midas模型的划分建筑层、添加风荷载和反

5、应谱工况等常规的处理步骤；进行整体分析计算。　　将加入筏板层的PKPM计算模型导入Midas/Gen之前，为方便Midas/Gen对板进行板单元的划分，我们会在satidas导出的单元划分三维图形可知，此时筏板上剪力墙在X、Y向都只有一个单元，使得筏板与剪力墙只在两端连接，在剪力墙中间没有剪力墙的单元节点与筏板单元节点相连，从而只有在剪力墙两端点筏板与剪力墙产生变形协调，其结果剪力墙两端产生应力集中，而中间剪力墙对筏板起不到支撑作用，导致筏板内力失真。为了使剪力墙单元与筏板单元在各节点变形协调，在satidas导出的单元划分三维图形可知，此时剪力墙单

6、元与筏板单元相配备，如下“图三”所示，剪力墙在中间与筏板有单元节点相连，从而在中间也连接而形成变形协调的效果，此时筏板内力不会在剪力墙两端产生应力集中，内力也较吻合，如下“图四”所示。　　　　　　　　图一Satidas单元划分三维图　　　　　　　　　　　　　图四Midas筏板弯矩图3.结语　　现阶段，成熟的有限元软件给我们提供了大的便利，在一定条件下考虑上部结构、基础、地基的相互作用后，使得高层结构的受力状况更加符合实际，同时还可以取得不错的经济效益。当采用刚性复合地基时，运用合适的构造措施可以合理利用桩间土的承载力，发挥土的潜力。