基于差异上部结构—基础—地基的相互作用研究

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文差异上部结构—基础—地基的相互作用研究姓名：刘超申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：刘增荣;吕旭东20060601西安建筑科技大学硕士论文差异上部结构一基础一地基的相互作用研究专业：岩土工程硕士生：刘超指导教师：刘增荣教授吕旭东高工摘要商层建筑体系是由上部结构、基础和地基三部分组成的统一体，在外荷载的作用下，三者是相互作用、相互影响的。但是工程界中常规的设计方法普遍将上部结构、基础和地基隔离开来分别考虑。这种设计方法忽略了相互作用的影响，使上部结构实际内力往往与实际情况不符合，其结果往往造成设计不是偏于不安全就

2、是偏于浪费，造成经济上的损失。因此，合理可行的结构和基础设计方法要基于对共同作用问题的全面了解。目前，对共同作用的研究已经取得了一些定性的结论，但由于共同作用整体理论研究的复杂性，仍然有很多问题需要我们探讨和研究。本文针对差异上部结构目前在基础和地基设计所存在的突出问题，在探讨建立差异上部结构一基础一地基相互作用研究方法的基础上，进行了桩基常刚度和变刚度条件下差异上部结构一基础一地基相互作用的有限元分析，合理地解决了差异上部结构一基础一地基相互作用体系的建模问题，完整地获得了差异上部结构一基础一地基相互作用体系各部分的应力与位移计算结果，揭示了

3、不同桩基刚度条件下差异上部结构一基础一地基相互作用体系的受力与变形特征，明确了对于差异上部结构这一特殊荷载体系，针对上部结构荷载的不同，合理地进行筏基和箱基这类基础及桩基的相应变同Ⅱ度设计，是在荷载变化处，减小上郝结构中的次应力、防止基础筏板的断裂、以及降低基础差异沉降的不可忽视的一环；同时，获得了桩顶荷载和筏板底士反力大小及分布的规律，给出了变刚度调平优化设计实现的方法一外疏内密的布桩方法，分析了影响桩问土分担荷载和沉降的因素，讨论了充分发挥筏板底面士承担荷载，对于土与桩共同承担建筑物的总荷载，改善荷载传递体系，减少桩基造价、减小筏板厚度和差

4、异沉降的有益性。关键词；差异上部结构基础地基相互作用变刚度调平设计有限元分析基金项目：陕西省自然科学基金资助项目(2001019)陕西省重点实验室基金项目(05JSl9)陕西省教育厅专向科研基金项目(03JKl36)西安建筑科技大学硕士论文Researchoninteractionbetweensuperstructureunderdifferentialload—foundafion—softSpecialty：GentechniealEngineeringName：LiuChaoInstructor：．Prof．LiuZengrongEng

5、ineer．LvXudongAbstractHigtmsebuildingsystemconsistsofsuperstructure，foundationandsoil，whicharointeractedandaffectedeachotherinloadingaction．Butthetraditionaldesigningmethodadoptedinengineeringfieldregardsthesuperstructure,foundationandsoilrespectivelyandcalculatesthemseparat

6、ely．Disregardingtheinteractionbetweenthem,thissegregationcouldmaketheinternalforcesoftbesuperstructurenotconformtothereality,andtheresultofthedesigningmethodbecomeseitheriln觚eorwasted，andleadstoeconomicloss．Hence,thereasonableandpracticaldesigningmethodofstructureandfoundati

7、onreliesOntheover-allunderstandingoftheinteraction．Atpresent,althoughafewofqualitativeconclusionshavebeendrawnfromstudyoninteraction,SOmanyqlle娟onsshouldbediscussedandstudiedbecauseofthecomplexofinteractiontheory．TosettlethemainlyproblemsOCCllrinfoundationandsoildesign,based

8、OntheresearchmethodoftheinteractionbetW∞llsuperstructureunderdifferentiallo