JCCAD计算桩筏底板实例探讨

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1、工程师手记之二十四   JCCAD计算桩筏底板实例探讨                                   【提要】   苏州地区某超高层建筑的三层或四层外扩地下室（无上部建筑物）桩筏基础的计算沉降居然为60～90mm。   同一幢高层建筑桩筏基础按分层总和法（国家地基基础规范）、JCCAD程序（国家地基基础规范）、JCCAD程序（上海地基规范）计算桩基最终沉降量，居然得出相差甚远的结果；而且似乎没有找到问题之所在。   因此，苏州地区某超高层建筑的桩筏JCCAD计算，可以作为一个相当有趣的案例来进行探讨。       

2、                                前言   PKPM系列的JCCAD程序计算桩筏基础的底板内力与桩基沉降，从编制软件者的角度看，可能已经算是完成任务了。但从我们工程师的角度来说，那顶多只能算是半成品。因为至少对于软土地区而言，计算结果实在难以直接应用到工程实践中去。   2011年2月的《建筑结构》文“苏州地区某超高层建筑基础优化设计”（以下简称“文献（一）”），给出一个应用JCCAD计算桩筏基础的底板内力的工程实例，现在根据该文给出的结果进行一些探讨。                           

3、一、苏州地区某超高层建筑资料   苏州地区某超高层建筑由三栋塔楼与裙房组成。塔楼为一座地上34层（147.15m高）办公楼与两座地上29层（99.80m高）公寓；裙房4层（总高22.40m）；地下4层，地下室埋深17.50m。总建筑面积267548平方米。地下室平面185m×182m。                                      立面简图见图一：                          图一   立面简图   地面绝对标高3.02～3.59m。地面以下110m深度内为第四纪早更新世Q1及其后期的沉

4、积土层，属第四纪湖沼相、河口～滨海相松散沉积物。   ±0.00相当于绝对标高3.60m，抗浮水位绝对标高2.63m，历史常年最低水位绝对标高—0.21m。   地基承载力特征值及压缩模量见表一。                           表一  地基承载力特征值及压缩模量 土层名称fak /kPaES /MPa桩基沉降计算ES建议值/MPa е-p曲线确定静力触探确定标贯试验确定建议值6粉质黏土1305.4    7黏土2008.2    8粉质黏土1806.8    9粉质黏土1506.4    10粉质黏土夹粉土1707

5、.316.727.0 2011粉质黏土1507.020.013.9 1612粉质黏土夹粉砂1707.324.022.0 2213-1粉质黏土1606.618.212.5 1813-2粉质黏土夹粉土1707.325.620.0 2414黏土2209.525.9  2015粉砂26014.648 925016粉细砂28013.255 1006017粉质黏土20010.129  2218粉砂28013.562 94.47519粉质黏土2008.9    20粉砂28013.7       塔楼选用0.8m×50.6m钻孔灌注桩，以15层粉砂为

6、桩端持力层；塔楼以外地下室与裙房选用0.6m×21m钻孔灌注桩，以10层粉质黏土为桩端持力层。   塔楼核心筒区域桩长比外围框架处加长4米。   采用PKPM系列JCCAD程序建立有限元模型进行沉降计算分析。   1、S1为分层总和法桩基最终估算沉降量：办公楼S1=52.01mm，南北公寓S1=45.40mm；   2、S2为JCCAD复合桩基算法平均沉降计算值：办公楼S2=188.1mm，南北公寓S2=114.4mm；   3、S3为JCCAD沉降控制复合桩基算法（上海地基规范）平均沉降计算值：办公楼S3=114.71mm，南北公寓S

7、3=21.81mm。   与JCCAD计算值相比，办公楼、南北公寓复合桩基沉降计算值各为其分层总和法桩基最终估算沉降值的3.6倍和2.5倍；   分层总和法桩基最终估算沉降值又接近于已有实际工程的经验。   JCCAD算法的计算结果简图见图二：                       图二   JCCAD算法的计算结果简图   主楼区域采用桩筏基础，办公楼与南北公寓区域底板厚度分别为2.8m与2.3m；塔楼以外和裙房区域采用柱下设置承台+筏板+抗压兼抗拔桩基础，底板厚度0.9m，承台厚度1.7m。   为了缓解不同区域、不同部位之间

8、的不均匀沉降，避免筏板产生过大的应力差，在主楼与裙房之间设置沉降后浇带，须待主楼结构封顶且沉降稳定后方可封堵。                  二、对外扩地下室JCCAD算法计算结果的探讨   文献（一）