浅论高层建筑桩筏基础共同作用分析与设计

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1、重庆大学硕士学位论文高层建筑桩筏基础共同作用分析与设计姓名：熊银申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：干腾君2010-05中文摘要摘要桩筏基础是高层建筑普遍采用的一种基础形式。高层建筑的上部结构、基础和地基是一个统一的有机整体，三者相互联系、相互影响。目前对于高层建筑桩筏基础共同作用的研究已取得了一些成果，但由于高层建筑桩筏基础是一个十分复杂的系统，其共同作用的研究涉及众多因素，因此，对其工作机理的认识还不够清楚，有必要进一步地深入研究。本文系统地总结了国内外有关桩筏基础及共同作用理论的研究

2、成果，在对共同作用机理、分析方法、分析理论有比较深入了解的基础上，采用大型有限元分析程序ANSYS，通过建立上部结构－桩筏基础－地基三维弹塑性有限元分析模型，进行共同作用分析。主要研究内容有：①采用ANSYS对上部结构－桩筏基础－地基进行三维弹塑性计算分析，研究其受力与沉降性状，总结桩筏基础的受力特征和变形随各个影响因素的变化关系。②从数值模拟结果中分析总结群桩效应、承台效应、复合桩基设计概念，并计算出相关承台效应系数，与规范中比较，分析承台效应系数影响因素。③考虑影响桩筏基础差异沉降和弯矩的各

3、个因素，在上部结构体系及工程地质条件不变的前提下，找出桩筏基础差异沉降的最优控制方法，阐述桩筏基础变刚度调平设计的原则和步骤。④结合上述分析工作，总结桩基概念设计相关规律。对某工程实例，采用JCCAD实现桩筏基础共同作用设计，重点解读JCCAD在桩筏基础设计中与规范相关问题的处理、变刚度调平设计的实现等。关键词：高层建筑，桩筏基础，有限元，共同作用分析，共同作用设计IABSTRACTPiledraftfoundationiswidelyusedinhigh-risebuildings.Thesu

4、perstructure,foundationandsoilisaunifiedorganicwhole,interrelateandinfluenceeachother.Currentlytheresearchontheinteractionofhigh-risebuildings’piledraftfoundationhaveachievedsomeresults.Butpiledraftfoundationofhigh-risebuildingsisaverycomplexsystemwh

5、ichinvolvingmanyfactorsontheinteractionresearch.Itisnotclearenoughunderstandingoftheinteractionmechanism.Soitisnecessarytodofurtherresearch.Inthispaper,theresearchresultsofpiledraftfoundationandinteractiontheoryathomeandabroadhavebeensystematicallysu

6、mmarized.Basedonadeepunderstandingofinteractionmechanism,analysismethodandtheory,usingANSYSfiniteelementprogram,throughestablishingthethree-dimensionalelastoplasticfiniteelementanslysismodelofsupperstructure-piledraftfoundation-soilfortheinteractiona

7、nalysis.Majorresearchasfollows:①UsingANSYStodothethree-dimensionalelastoplasticcalculationandanalysisofsupperstructure-piledraftfoundation-soil,researchthecharacteristicsofstressandsettlement,summarizethechangeofpiledraftfoundation’sstressandsettleme

8、ntwithinfluencefactors.②Summarizepilegroupeffect,pilecapeffectanddesignconceptofcompositepilefoundationfromtheresultsofnumericalsimulation.Calculatepilecapeffectcoefficient,comparewiththecodeofpilefoundation,anslysetheinfluencingfactors.③Consideringe