桩基础变刚度调平设计量化控制指标研究

考虑到当前规范缺乏可以实操的桩基变刚度调平具体设计细则和方法,实际设计环节也尚无明确、可控的量化指标,对模型试验和设计实践成果进行分析,提出桩基变刚度调平设计计算方法和设计原则.通过室内大型模型试验成果对变刚度调平具体控制指标进行量化分析研究,得出强化指数在1<λ_(s)<1.30范围内时,标准沉降比、标准刚度比与强化指数大致成线性关系,进而提出核心筒区域强化指数宜为1.05~1.30,外框区域的弱化指数宜为0.70~0.95.采用上述控制指标进行野外大型变刚度调平桩筏基础模型试验设计研究.结果表明,不均匀沉降大幅减小,实测最大差异沉降均小于规范规定允许值.可见采用上述指标进行变刚度调平设计对于控制差异沉降效果显著.

桩基变刚度调平设计的实施方法研究

针对高层建筑桩–箱、桩–筏基础反力、变形的实测结果显示,按常规理念设计的桩–箱、桩–筏基础有两点不足:一是碟形差异沉降引起上部结构较大次生应力;二是马鞍形的反力分布导致基础筏板内力增大。通过大比例尺模型试验结果分析,提出了以调整桩土支承刚度分布为主线,根据荷载、地质特征和上部结构布局,考虑相互作用效应,采取增强与弱化结合、减沉与增沉结合、局部平衡、整体协调,实现差异沉降、承台(基础)内力和资源消耗的最小化。对于变刚度调平设计,进行上部结构–基础–地基(桩土)共同作用分析,进一步优化布桩和承台配筋,结合工程实例对变刚度调平设计中的具体强化指数和弱化指数的取值进行分析说明。

复合地基基础空间变刚度调平设计方法的数值模拟

基于地基基础支承刚度与上部荷载分布特征相对应的原则,考虑地基中的应力场、应变场的分布,对地基基础的空间变刚度设计方法进行了数值分析.建立复合地基基础的三维有限元模型,以地基变形模量的变化来反应地基的支承刚度的空间变化,讨论地基支承刚度空间变化时,基础沉降等值线的分布规律,验证了地基基础空间变刚度对减少基础沉降差,改善建筑结构的受力模式,减小筏板内力和厚度、降低上部结构次应力具有显著效应.

变刚度调平设计中桩基承载性状研究

桩基变刚度调平设计的框筒结构体系大比尺模型试验和实际工程桩顶反力测试结果均显示工作荷载作用下,核心筒不同区位桩顶反力随荷载水平的提高而增加,核心筒外围框架柱下桩顶反力也与核心筒下桩顶反力一样趋于均匀。可见,变刚度调平设计可调整反力分布,改善筏板的受力性状。模型试验中核心筒桩顶反力提高的比率是角桩最大、边桩次之、中心桩最小,角桩、边桩、中心桩反力与平均值的比值为:1.15∶1.02∶0.83。工程实测中外框架角桩下桩反力>外框架边柱下桩反力>核心筒下桩反力。这主要由于群桩效应引起的桩基竖向支撑刚度弱化,外框架柱下角桩处桩数少,群桩效应影响较弱。

CFG桩复合地基变刚度调平设计与分析

北京国际文化硅谷园位于北京朝阳区,工程场区以粉质黏土、粉土与砂土交互沉积为主,且地下水水位较高。该工程纯地下车库区域因自重不满足抗浮要求,采取了抗浮桩措施,同时主楼地基承载力不足,采用了复合地基,形成主楼复合地基+纯地下抗浮桩的型式。需要考虑主楼与纯地下车库,以及主楼的核心筒与外框架柱之间的差异沉降。通过基于地基与结构相互作用的差异沉降变形计算分析,验证控制与协调不均匀沉降的工程措施,设计选择合理的CFG桩持力层,调整主楼CFG桩桩间距、褥垫层厚度而调整地基刚度,并依据差异沉降计算分析优化调整抗浮桩的布置范围,实现了变刚度调平设计。工程检验与沉降实测,验证了本工程地基变刚度调平差异沉降的地基设计方案的合理性。

变刚度调平设计在地铁TOD地基修建中的应用

结合某地铁区间上部TOD开发工程实例,针对上部规划高层建筑布置于区间结构的一侧造成荷载偏压严重这一问题,综合考虑地铁区间与开发建筑实施先后顺序和预留条件,提出采用变刚度调平设计理念,采取地基局部增强变刚度、桩基变刚度和结构变刚度三项措施,并利用有限元分析软件模拟进行分析验证。结果表明,采用变刚度调平设计能够有效控制荷载极端不平衡条件下的地铁区间结构沉降差异,既确保了地铁工程的建设工期和运营安全需求,也为上部开发预留了灵活的开发条件。

黄土地基超高层桩筏基础变刚度调平设计

西安飞机公司运营及研发设计中心为黄土地基上的大底盘超高层建筑,塔楼、裙房和地下室连为一体不设缝。针对工程土质地基、摩擦桩型、超高层带裙房等特点,桩筏基础设计时采用以控制沉降变形为目的、以共同工作分析为手段的变刚度调平设计方法,使反力与荷载分布相协调,有效地减小基础沉降差、降低筏板内力及上部结构次应力、减小筏板厚度及配筋;采用合理的基床刚度系数,使变形计算结果接近工程实际;钻孔灌注桩采用后注浆工艺,有利于提高单桩承载力及控制沉降。

既有建筑采用复合桩基加固的变刚度调平设计

既有建筑地基基础质量事故往往导致基础不均匀沉降及倾斜超标等问题,采用新增桩基补强方案对既有建筑地基进行加固处理是较为常见和稳妥的加固方案。复合桩基方案由于桩数较少,对基础底板破坏较小,成为既有建筑桩基加固的首选方案。若复合桩基加固时采用均匀布桩形式,会很难调节基础各部位的不均匀沉降,从而影响加固效果。因此,采用不均匀布桩的变刚度调平设计成为地基基础加固中减小差异变形、优化反力分布的适宜设计方法。本文通过工程实例论证了变刚度调平设计在既有建筑地基基础减沉、纠倾方面的应用。

变刚度调平设计方法在机床基础设计中的应用

文章根据机床基础受力不均和基础反力不均的特点,应用"变刚度调平设计方法",将地基刚度和基础的厚度,在集中力作用处加大,在无集中力作用处减小,使基础沿长度设计成变刚度,就可减少重型机床基础工程量,方法简单易行。

变刚度调平设计在大跨度水闸地基处理中的应用

针对水工建筑物结构刚度差异较大、荷载分布不均匀的特点,引入已广泛用于高层建筑基础设计中的变刚度调平设计理念,结合某大跨度水闸工程实例,采用MIDAS-GTS NX有限元软件对闸室结构及桩基础进行数值协同分析,研究采用变刚度调平设计桩基础的闸室应力、变形、桩基轴力分布规律,并与传统布桩方案的结果进行对比。研究结果表明,与传统设计相比,变刚度调平设计在工程投资、结构安全性及敏感性方面具有明显优势,在采用桩基础的水利工程中具有较大的实用价值。

变刚度调平设计理念在城市道路深厚软土地基处理中的应用

高等级城市道路的横断面宽度较大,使横断面上的地质条件和各组成部分承担的荷载都有所不同,而当通过双向水泥搅拌桩等桩基处理软土地基时,横断面上通常采用等桩长、等间距的布桩方式,这种等刚度复合地基设计方式与横断面上各部位承担不同的荷载相冲突,可能产生横向差异沉降。针对城市道路软土地基处理设计中不合理的布桩方式,文章结合苏州某新建城市道路,提出了横断面上减少差异沉降的变刚度调平设计思路,即通过合理调整横向桩长或横向桩距,优化横向的刚度分布,最终实现减少差异沉降的目标,从而节约工程造价,可为相关专业研究人员提供参考。

高层建筑核心筒外扩CFG桩变刚度调平设计实例分析

采用传统均匀布桩方法进行大底盘基础的复合地基设计,将造成蝶形沉降和马鞍形反力分布,并导致筏板整体弯矩、冲切力和剪力增大,地基差异沉降也会引发上部结构的次应力增加。以某高层建筑框架-核心筒结构大底盘基础的地基处理为例,该高层建筑核心筒占楼面面积的20%,其荷载却占总荷载的50%,厚筏基础厚跨比大于1/6,具备扩散主楼荷载的作用,应考虑核心筒外扩下的应力减少。根据荷载、地层条件及结构布局调整地基的刚度分布,使反力同荷载分布相协调,实施变刚度调平设计,实测结果显示,核心筒与外框柱的变形趋向均匀,取得了较好的设计效果,对类似的工程具有借鉴意义。

上海某厂房改造项目基础变刚度调平设计研究

以上海某旧厂房改造项目为对象,对基础变刚度调平设计进行研究。该项目针对原厂房层单层排架结构,改造增加4层钢结构夹层,并与原结构联成一体,成为5层商务楼;新增结构及原有结构基础采用PHC桩基、PHC复合桩基、锚杆静压桩复合桩基、天然地基多种基础形式进行联合设计及加固。该项目建成后运营多年,满足正常使用要求。这些技术措施和研究成果可供类似改造项目参考。

南通中央商务区CR0505-A-04地块项目桩基础变刚度调平设计

要实现变刚度调平设计就要求桩土反力和上部结构传来的荷载不仅整体平衡,而且实现局部平衡。为此,将计算方案设计为:先采用分块计算的模型实现局部平衡,再将整个项目的模型拼合为整体实现整体平衡。

变刚度调平设计理念在城市道路深厚软土地基处理中运用分析

《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)之中对数十年来我国关于桩基基础设计方面取得的重要研究成果进行了总结,其中涉及变刚度调平设计的优势。这种设计方式能够将以往等刚度均匀布桩的缺陷进行有效突破,且在成本投入规模缩减和经济收益规模扩大中也可以发挥良好的效能。本文以苏州工业园区金光科技产业园金江路(光胜路—吴浦路)工程作为案例,对变刚度调平设计理念在城市道路深厚软土地基处理中的运用进行了研究。

馨雅名庭东地块项目桩基础变刚度调平设计

变刚度调平设计要求桩土反力和上部结构传来的荷载不仅要整体平衡，而且还要实现局部平衡。要达到局部平衡，就是要求塔楼区域的荷载由塔楼区域的桩来承担。因此，分块计算时，塔楼区域的桩反力和联合地下车库计算时塔楼区域的桩反力应相等。

高层建筑复合地基变刚度调平设计的思考

随着我国社会经济的快速发展,各个行业都取得了很大的进步,在建筑领域也是如此,在软土地区采用的天然地基不能满足建筑物沉降的要求,地基的处理主要是对建筑物的沉降进行控制,应该在保证地基强度的前提下对整体的沉降进行分析,如果基地的压力与地基刚度不能够均匀的分布,那么就会使地基与基础发生变形出现不协调的现象,这也是引起土木、建筑工程事故的最主要原因之一。本文就对高层建筑复合地基变刚度调平设计进行具体的分析。

桩基变刚度调平设计在工程中的实际应用

文章阐述了传统均匀布桩引发的问题,说明了变刚度调平设计的概念,探究了桩基变刚度调平设计在工程中的实际应用,包括变刚度调平布桩、确定筏板厚度、变刚度调平计算结果、变刚度调平布桩与均匀布桩计算结果的对比。

变刚度调平设计在既有高层建筑物基础加固中的应用分析

在既有建筑基础加固中,变刚度调平设计可有效提升既有建筑基础加固的水平。文中以某高层建筑为例,分析变刚度调平设计在既有高层建筑物基础加固中的应用,通过对该高层建筑基础加固工程的设计过程进行详细介绍,分析该工程采用变刚度调平设计的合理性和必要性。结果表明,变刚度调平设计可有效提高既有建筑物基础加固水平,实现建筑功能提升。

上海中心大厦桩基础变刚度调平设计

对于上海地区的超厚软弱土层,如何控制建筑沉降和差异沉降是设计的重点。变刚度调平设计是基于沉降控制的基础设计方法,对于群桩基础和软土地基的高层建筑沉降差异控制有显著的效果。介绍了上海中心大厦大直径后注浆钻孔灌注桩基础设计中按照变刚度调平概念,通过合理选择桩长和桩距,使得主楼底板中心和边缘的计算差异沉降控制在合理的范围,优化了底板的设计。经过试桩,认为后注浆的桩端注浆方法能有效提高单桩承载力和减小不同桩承载力间的变异值。