岩溶地区高层建筑刚性桩复合地基—筏板基础体系的受力性能研究

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1、博士学位论文岩溶地区高层建筑刚性桩复合地基-筏板基础体系的受力性能研究作者姓名李耀琨学科专业结构工程指导教师韩小雷教授所在学院土木与交通学院论文提交日期2015年9月ResearchontheMechanicalPropertiesofRigid-pileTreatedGround-RaftFoundationSystemofHigh-riseBuildingsinKarstTerrainADissertationSubmittedfortheDegreeofDoctorofPhilosophyNote

2、:SupportedbyKeyProject(2011ZA05)oftheStateKeyLaboratoryofSubtropicalBuildingScienceofSouthChinaUniversityofTechnologyCandidate：LiYaokunSupervisor：Prof.HanXiaoleiSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TU375学校代号：10561学号：201110101100华南理工大学博士学位论文

3、岩溶地区高层建筑刚性桩复合地基-筏板基础体系的工作性能研究注：华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室重点项目（2011ZA05）资助作者姓名：李耀琨指导教师姓名、职称：韩小雷教授申请学位级别：工学博士学科专业名称：结构工程研究方向：高层建筑结构论文提交日期：2015年9月29日论文答辩日期：2015年11月27日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：委员：华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

4、陈了文中特别加臥标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体。，均已在文中Ｗ明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期；２０１５年１１月２７日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮Ｐ；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的

5、保密论文外）；学校可■公布学位论文的全部或部分内容，可臥允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论一文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容巧致。本学位论文属于；□保密，在年解密后适用本授权书。材木保密，，同意在校园网上发布供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入ＣＮＫＩ《中国知巧资源总库）），传播学位论文的全部或部分内容。＂＂（请在Ｗ上巧应方框内打Ｖ）作者盤名：杀日期：２０巧．１Ｌ２７指导

6、教师签名；二日期１５．１１．２７￥：２０＾＂作者联系电话．；１３日７０５８７６２日电子邮漉：ｌｙｋｘｉａｏｙｙ削ｏｘｉｎａｉｌｃｏｍ联系地址（含邮编）；广州市天河区五山路３８１号建工培训楼３０１（５１０６４０）摘要岩溶地质占我国面积的35%，多集中在广东、广西、湖南、四川等人口密集省份。高层建筑可有效满足人口密集地区的住房需求，但对地基基础安全性要求高。岩溶地质构造十分复杂，隐伏土洞、溶洞广泛存在，给工程建设带来许多难题。因此，如何保证岩溶地区高层建筑地基基础安全稳定，是十分重要的课题

7、。刚性桩复合地基-筏板基础具有承载力高、施工方便、成本较低等优点，经过工程实践证明，十分适用于岩溶地区高层建筑。本文通过大量试验及理论研究，解决了刚性桩复合地基荷载分配和沉降计算问题，揭示了褥垫层作为散体材料的特殊性质及其对上部结构抗震性能的影响，得到了筏板受力变形规律，解释了正常使用状态下筏板钢筋应力较小的真正原因，从而形成了完整的桩-土-垫层-筏板-上部结构力学性能体系。总结起来，本文对以下内容进行了深入研究和探讨：（1）针对粤北5个典型岩溶场地高层建筑项目进行了54根刚性桩单桩复合地基现场静载试验

8、。5个工程涵盖了常见的地质条件和复合地基方案，包括：1）浅层6m淤泥质土+CM桩复合地基；2）10m厚卵石层+长螺旋桩复合地基；3）浅层高承载力粉质粘土+PHC管桩复合地基；4）浅层低承载力中砂+PHC管桩复合地基；5）埋深浅且倾角大基岩+载体桩复合地基。测量得到刚性桩复合地基受荷沉降及浅层桩间土应力的变化规律，统计得到沉降、土应力、桩土应力比、土承担荷载比例等关键指标的变化范围。（2）假设桩、土受荷沉降符合“双曲线”模型，利用褥垫层中的力