四柱下群桩基础的实用设计方法研究.pdf

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1、２０１５年第２１期（总第１７４期）江西建材施工技术四柱下群桩基础的实用设计方法研究■汤镇宗■安徽国祯环保节能科技股份有限公司，安徽合肥２３００８８摘要：某四柱下群桩基础先根据工程经验确定桩型、桩数及其基本布置，再利基桩编号（反力ｋＮ）计算软件用常用的设计软件对该基础分别进行设计计算，本文选用理正工具箱、１２３４５６７８９ＰＫＰＭ．ＪＣＣＡＤ及ＭＩＤＡＳＧＥＮ的计算结果进行对比分析；再采用空间桁ＰＫＰＭ承台５４１．６３－５０５．３７－１５５２．３７１３２９．１３２８２．１３－７６４．８７２１１６．６３１０６９．６３２２．６３架计算方法与各软件的结果进行对比分析，以期获得实用可

2、靠的设计方法。ＰＫＰＭ筏板４９８－４７７－１５５７１３１１３２６－６９２２１３４１１０６１０７关键词：空间桁架常用设计软件有限元分析ＭＩＤＡＳ．ＧＥＮ６５４．４－３２６．７－１４４８．５１３３９．８３５１．９－６９９．９２０３４．６９８６．６－２１．５空间桁架５８５．０－２６２．６－１９１３．１８３１．８２５１．１－３６６．１２４５８．２７４６．８１６６．２１概况及设计参数由表２．１可知（暂不比较空间桁架），各软件计算结果均存在差异。对于四柱下群桩基础设计，随着设计软件的发展，可用设计手段也其影响因素主要有：第一，计算假定的差异，理正与ＰＫＰＭ承台均将承愈发丰富，但如何在满

3、足结构安全、经济合理的基础上选取最实用可靠台视为刚体，充当短柱与桩之间的传力构件，由桩基规范的方法得出反的设计方法对不少工程师造成困扰。由此本文选用若干常用的设计软力；而ＰＫＰＭ筏板与ＭＩＤＡＳ则采用有限元的方法考虑短柱、承台与基件进行计算、对比分析，其实质是传统计算方法与有限元计算方法之间桩之间的变形协调，根据网格划分计算出基桩反力。第二，由于上部覆的比较；并采用空间桁架模型方法与前者相互校验。土荷载的计算差异及有限元网格划分的不同导致。第三，如果承台之某塔架采用铰接柱脚形式，由于间存在联系构件时，不同软件对其刚度影响的处理也存在差异。上部荷载工况繁多，本文仅列出经过对于

4、相同的计算假定，只要合理的控制各软件主要计算参数的输初步计算得到的控制工况：＃１～＃４入就能够将差异控制在较小的范围，各软件算出的７号基桩处的最大柱脚Ｘ、Ｙ及Ｚ向荷载分别为：－４０、反力差异在５％以内，对工程设计几乎没有影响。１５、－４３０；－２３０、－１８０、－３６５０；－３空间桁架计算方法１７０、－１９０、３１７０；－５０、－４０、－１０单根据相关单柱、双柱空间桁架计算方法的研究结果可尝试将其用位ｋＮ。坐标轴、柱脚编号及基桩编于四柱的桩基承台研究。四柱联合桩基承台空间桁架模型一般均为超号见右图；对于Ｚ向荷载负值为拉静定桁架，其内力计算需首先设定混凝土斜杆及钢筋拉杆截面尺

5、寸，可力，正值为压力。采用ＭＩＤＡＳ计算桁架各杆内力。同时可得到各边界反力（即基桩反选用３０ｍ有效长度，直径１ｍ的钻孔灌注桩进行基础设计，其竖向力，见表３．１）。承载力特征值为２５７５ｋＮ。空间桁架方法的基桩反力结果与常用软件的计算结果趋势一致但２常用软件计算及结果对比各基桩之间的差异性更大。这是由于该方法将承台中原本模糊的传力根据工程经验并经过初步计算选取埋深２．５ｍ、厚度为１．２ｍ的９路径清晰、明确的表达出来，忽略了应力流的发散同时削弱了均匀性，桩承台分别采用各常用软件进行计算、对比分析。各软件的主要设计但不影响空间桁架对于承台的模拟，且计算值偏于保守。对于杆件内参数输

6、入应尽量保持一致。力，由于上部柱脚存在较大的拉力，使得该柱脚处出现斜拉杆；但考虑理正工具箱：采用多柱桩承台模块，基础与覆土平均容重２１．到柱脚受拉锚杆在承台中的锚固特性，该处并不会出现如此明确的斜３２３６ｋＮ／ｍ。承台各计算截面上下部各方向主筋均为１８００ｍｍ／ｍ（构造拉杆路径，这也是空间桁架模型存在的缺陷，实际设计工作中可采用针配筋）。对性构造措施以抵抗斜杆拉力。最大斜压杆受力３７８９．８ｋＮ，在其承载ＰＫＰＭ．ＪＣＣＡＤ（桩基承台模块）：ＰＫＰＭ的使用需对上部结构进行力范围内，斜压杆截面积取０．６倍桩截面面积；水平拉杆的最大拉力为３１５４７．２ｋＮ，需在２倍桩径范围内配

7、筋２１４９ｍｍ２／ｍ，该结果较之筏板有建模，以四根短柱作为上部结构；底以上土的加权平均重度１８ｋＮ／ｍ。承台底面两方向主筋均为１８００ｍｍ２／ｍ（构造配筋），承台顶部无配筋结限元方法的２３６４基本相当。果。４结论ＰＫＰＭ．ＪＣＣＡＤ（筏板有限元模块）：基桩刚度根据地质资料确定为对于工程设计中遇到的四柱下群桩基础不建议采用常规刚性承台２００００００ｋＮ／ｍ，基床系数为０，筏板顶面恒载２３．４ｋＮ／ｍ２。筏板各区域的方法计算，可采用有限元方法且使用不少于两个软件进行相互校核，２取各软件所长并对计算结果进行分析判断。而空