密肋壁板结构-地基基础相互作用分析.pdf

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1、低温建筑技术2010年第8期(总第146期)密肋壁板结构一地基基础相互作用分析张荫，张玮峰，王晓强(西安建筑科技大学土木工程学院。西安710055)【摘要】文中利用有限元分析方法，用ANSYS模拟其三者的相互作用，分别与不考虑上部结构、仅考虑一层结构时基础的应力、应变作比较。结果表明：在地基基础和荷载条件不变的情况下，增加上部结构的刚度会大大减少基础的相对挠曲和内力，同时导致上部结构自身内力增加等结论。【关键词】密肋壁板结构；桩筏基础；相互作用【中图分类号】TU473【文献标识码】B【文章编号】1001—6864

2、(2010}08一OO94—02DTERACTIoNANALYSISoFMULTI-RmBEDSLABSTRUCTUREANDFoUNDATIoNZHANGYin，ZHANGWei—feng，WANGXiao—qiang(InstituteofCivilEngineering，Xi’anUniversityofArchitecture&Technology，Xi’an710055，China)Abstract：Amethodoffiniteelementanalysisisgiveninthispapertost

3、udytheinteractionofmulti—ribbedslabstructureandpileraftfoundationandsoil．ANSYSisusedfortheanalysis．Andwithconsid—eringtheinteractionornot，someadvicesaboutthedesignaregiven．Theresultshowsthat：thestifnessofupperstructureisveryimportanttotheinteraction．Whenthefo

4、undationandloadconditionsarein—variable，increasingthestiffnessoftheupperstructurewillgreatlyreducethefoundationofrelativeflex—ureandinternalforce，andtheforceinitselfwillbeincreased．Keywords：multi—ribbedslabstructure；pileraftfoundation；interactionO密肋壁板结构作为一种由密

5、肋复合墙板与隐形框架构0．25m；筏基采用C30混凝土，泊松比为0．2，弹性模量E=3O成的新型的结构体系，在房屋建筑中的研究应用已经取得×10MPa，筏基厚度为0．6m，在建模时为简化模型，节约资源，可做出如下假设：①在计算时按照混凝土肋梁、肋柱与O了较好的阶段性成果，但对于密肋壁板结构与地基土的相％互作用研究目前还是个空白。对于结构与地基相互作用的硅酸盐砌块弹性模量E的比值将肋梁、肋柱的截面积等效一研究，常规分析方法是把上部结构、基础、地基三者分开来为砌块的面积，等效面积分布均匀(如图1)，砌块弹性模量考虑，

6、但工程实践和试验证明，其三者的相互作用对其各部E=2x10MPa；②文中把桩与土体系按照等效复合体进行分的影响都不可忽略，因此，研究其相互作用是很必要的。处理，这样可以大大降低有限元的分析难度，等效处理后的文中结合工程实际，分别对桩土地基和密肋壁板进行平均应力，平均应变关系如(1)式：了简化，通过ANSYS建立了密肋壁板结构一桩筏基础一地基相互作用的有限元模型，通过与常规设计方法进行比较，探讨了其对各部分应力、应变的影响，为设计提供了依据。1计算模型密肋壁板(12层空间结构)，总高36m，层高3m，隐形外框柱截面

7、尺寸0．35mX0．3m，采用C30混凝土，复合墙板厚肋柱硅酸盐砌块一次等效模型二次等效模型图1密肋墙板的剐度等效张荫等：密肋壁板结构一地基基础相互作用分析按实际尺寸建模，上部结构外框架梁、柱采用空间梁单从结构与地基基础相互作用对上部结构应力的影响可以看元即beam188单元；墙板及楼板采用壳单元，即she~63单出，考虑相互作用后，边、角部的内力增大，中部内力减小。元；土体模型横向取24m，纵向取40m算。建模时，假设筏另也可以看出，考虑相互作用后，对结构底部几层影响较板与地基、各层地基土之问界面变形协调。梁、

8、板、基础与大，对结构顶部影响较小。地基弹性模量、泊松比按现行规范和设计、工程实际及公式3结语推导可得。土体与筏板基础采用空间8节点实体等参单元，(1)对于非常大刚度的高层建筑来说，忽略了上部结即solid45单元。构的刚度贡献，必然造成夸大了基础挠度和内力的结果，从考虑到整个结构的对称性，只研究1／2结构。建立上部而造成设计时基础尺寸过大，配筋过多，造成了浪费。结构的AN