深厚填土地基处理、基础与结构共同作用设计

本文阐述了深厚填方地基的工程地质问题,讨论了现有的解决处理方法及局限性,提出了深厚填土地基处理、基础及上部结构共同作用的整体设计概念,以某工程实例对设计中的地基处理关键技术及下部沉降控制设计进行了探讨与总结,最后通过现场监测的方法进行了验证,为今后类似深厚填土地基工程设计与施工提供了可靠的技术支撑.

考虑桩-土-结构相互作用下的跨地铁隧道基坑和基础设计与分析

本项目为跨既有地铁隧道的高层建筑,通过对基坑及转换基础进行精细化的设计与分析,保证地铁隧道和高层建筑的安全。采用考虑桩、土、上部结构相互作用的m法建立整体模型,对不同的m值结果进行对比,得出桩和转换梁的合理内力进行设计;运用Midas/GTS软件分析基坑开挖和主体结构施工对跨下地铁隧道的影响,对比基坑底采用格构式加固和满堂式加固对地铁隧道隆起的影响,同时运用Midas/GTS软件对桩和转换梁进行有限元实体分析。研究表明,当m值较大时,对桩更为不利;当m值较小时,对转换梁更为不利;地层加固形式和开挖顺序对隧道的变形有一定影响,本项目格构式加固有效减少隧道隆起且经济性较优;整体模型有限元实体分析的结果与m法计算结果有一定可比性。

基于土与结构相互作用的隧道结构振动特性的理论研究

考虑到地铁隧道结构与其周围土层的相互作用,本文建立一种新的隧道结构振动特性的理论分析方法。首先,基于考虑横向剪切变形的中厚壳理论,建立了隧道结构的振动方程,其次,基于均匀、各向同性、线弹性介质的纳维波动理论,建立了隧道周围土体的运动方程,在此基础上,利用波传播方法,通过界面连续条件建立了基于土与结构动力相互作用的隧道结构振动控制方程,利用其频散特征方程对隧道结构的振动特性进行了分析,并与基于薄壳理论、有限元理论的相应结果进行了对比,验证了方程的有效性。

层状粘弹性饱和土地基与基础和上部结构的共同作用

用子结构法将上部结构向边界凝聚 ,得上部结构的控制方程 .筏板的控制方程由薄板理论和虚位移原理得到 .利用层状粘弹性饱和土表面作用垂直载荷的基本解和筏板与地基的变形协调条件 ,可以得到筏板和地基相互作用的控制方程 .对上述控制方程进行 Laplace变换 ,得到变换域内的控制方程 .求解上述变换域内的方程并进行相应的逆变换 ,则可求解出共同作用问题 .

高层建筑上部结构桩-土共同作用下随机地震响应分析

本文对高层建筑上部结构在桩 -土共同作用下的地震响应进行了研究。利用Bouc -Wen滞回模型构造了便于数值分析的上部结构在共同作用下的复合运动方程 ,并给出了系统状态变量的响应表达式。算例分析结果表明 :在桩 -土共同作用下 ,上部结构将有效地减少地震作用 ,它随着地基土的软弱程度的增加反映出更加明显。

考虑土与结构共同作用的挡土结构内力和变形

分析了作用在挡土结构上的土压力产生的机理,指出土压力应分为两部分:一部分产生于开挖卸载,另一部分产生于挡土结构位移.提出了一种考虑挡土结构与土体共同作用的分段弹性地基梁分析方法.

地震作用下桩-土共同作用对上部结构的影响分析

为了更深入地研究分析桩－土共同作用对上部结构的影响，把多自由度体系简化为剪切杆，用离散化的方法，从理论上分析，在共同作用下，上部结构的内力变化，为上部结构设计提供依据。

穿黄隧道土衬砌结构相互作用初步研究

对于南水北调穿黄工程地下隧道土 结构相互作用问题,采用有限元数值分析方法和离心模型试验进行了研究,得到在不同工况下作用于隧道上的土压力分布和衬砌的应力分布。简要介绍了数值分析和试验研究的基本情况和初步研究结果。

框架结构在桩—─土共同作用下的内力计算分析

从理论上分析了在桩—土共同工作下，框架结构梁柱产生的内力，为上部结构设计提供理论依据．通过无填充墙的多层框架和填充框架结构的内力计算，同时考虑弯曲剪切变形，采用差分法由框架柱子的沉降差δ，求出了框架柱端弯矩及梁端弯矩的解析式，分析了在考虑桩土共同作用下，框架柱内力产生重分布的原因．理论分析结果表明，在桩—土共同作用下，框架柱荷载有向边柱转移的现象，与常规设计方法相比，边柱增大２５％左右，中柱减小５％左右．因此常规计算方法与共同作用分析的结果有明显的差别．撇开基础（或上部结构）来分析上部结构（或基础）的内力大小和分布是不合理的．

黄土地区高层建筑结构-桩-土共同作用的受力分析与数值模拟

通过对高层建筑上部结构 桩 土共同作用的分析 ,定量地说明了上部结构荷载在共同作用下形成重分布 ,荷载向边柱集中 ,形成“深梁” ,找出了黄土地区上部结构与基础共同作用的分布规律 ;利用差分法求出了基础梁产生的弯矩与剪力的表达式。其结果无论是在静力分析的定性规律上还是在其定量数值上均得到了与黄土地基测试结果较好的一致性 。

土钉加排桩复合围护结构的共同作用分析

土钉加排桩复合围护结构是新近出现的一种深基坑围护结构形式。在缺少类似工程经验的情况下,结合详细的现场监测数据,借助有限元软件对该复合围护结构进行计算,分析土钉和排桩各自的受力变形性状以及它们之间共同作用的特性。通过有限元计算与现场监测结果的对比,提出基于室内土工试验结果的同类硬黏土弹性模量的取值方法,并对复合围护结构中土钉与排桩的共同作用进行分析,给出设计和计算分析的实用方法。

高层结构-桩-土共同作用的地震反应分析

采用边界元特解样条函数提出了桩－土与上部结构共同作用的动力分析方程,分析了土桩刚度与阻抗的计算方法;指出在共同作用下,结构的动力特性发生了变化,结构自振频率减小,上部结构的位移、加速度分布不同于传统的以第１振型为主的倒三角形分布,而随着地基土软弱程度的加重而越来越接近Ｋ型分布的特性。

土弹性模量对土—结构共同作用体系影响分析

为了分析岩溶区土的弹性模量对共同作用体系的影响,建立岩溶地基—桩筏基础—钢框架核心筒结构三维有限元模型,对比分析桩间土弹性模量变化时,上部结构的动力响应情况。结果表明:桩间土弹性模量的变化对共同作用体系的动力响应有一定的影响,随着桩间土弹性模量的增加,上部结构加速度峰值、位移峰值、层间位移角峰值整体上有减小的趋势,位移峰值变化率最大为12.76%,加速度峰值和层间位移角峰值变化率都在10%以内;基础的弯矩和剪力减小。分析其原因是桩间土弹性模量的增大,增大了地基的刚度,使地基土在地震作用下的变形减小,对桩筏基础的约束增大,从而使上部结构的动力响应和基础的内力减小。

基于有限元的土——结构动力相互作用山岭隧道地震反应

当山岭隧道围岩及覆土层高度较大时,规范地震力计算结果与实际不符。采用ABAQUS有限元软件建立了考虑土—结构动力相互作用的山岭隧道整体结构有限元模型,进行动力时程计算,与规范结果进行了比较,得出山岭隧道结构动力反应特点,总结了公路山岭隧道结构在地震作用下的反应规律,研究了围岩高度对衬砌破坏规律的影响。结果表明,对于具有不同围岩高度的隧道横断面,埋置深度越大,内力峰值总体继续增大,但是在超过某数值后,增加的速度会减弱。该研究方法可以应用于公路山岭隧道考虑复杂地基地质条件有明显变化以及覆土层为非对称的情况,为山岭隧道的抗震分析提供参考。

高层建筑上部结构、基础与地基土共同作用的地震时程分析

上部结构、基础与地基土为一整体系统,在地震作用下考虑系统的共同作用是结构精确分析的基础。本文以ANSYS有限元软件为工具,进行了框架结构、基础及地基的动力时程分析。通过比较,考虑共同作用和非共同工作系统的动力响应,分析了结构动力特性、结构的侧移、底层柱的内力和基底反力分布图,得出了一些有价值的结论,对工程设计有一定的参考意义。

桩-土-结构共同作用下声屏障结构自振特性

在考虑桩-土-结构共同作用的基础上,对插板式声屏障结构的自振特性进行了分析,重点研究了桩-土-结构相互作用因素以及声屏障结构设计参数对自振特性的影响。结果认为:考虑桩-土-结构共同作用时的结构自振频率小于刚性假定下结构体系的自振频率;声屏障结构的高度对结构自振频率影响较明显;随延伸长度增加结构自振频率变化较小。

水平地震作用考虑土-结构共同作用的高层钢结构交错桁架内力分析

研究了三维高层钢结构交错桁架的动力内力反应,在计算水平地震作用下交错桁架的动力反应时考虑土-结构共同作用。在进行内力计算与分析时,同时研究交错桁架结构底柱固定与考虑共同作用两种情况,对水平地震作用下的最大动力反应进行了研究。计算结果表明:考虑土-结构共同作用时,水平地震作用下交错桁架柱子的最大内力将减少,并且其内力变化也更加缓和。

桩筏基础-土-上部结构非线性共同作用程序实现

基于子结构法提出了桩筏基础-土-上部结构非线性共同作用分析方法,介绍了相应的计算程序的实现过程,给出了程序计算框图。通过算例分析,验证了程序的正确性。研究了非线性共同作用中基础沉降和上部结构次应力的变化。考虑共同作用将减小基础沉降的最大值和沉降差,尤其对降低沉降差有明显作用,而优化布桩对沉降与沉降差的影响要比共同作用的影响大。采用不利布桩方式时,基础产生较大的盆形沉降,上部结构中产生了可观的次应力。提出了零差异沉降控制地基基础的理论和方式。

桩基平台的桩-土结构共同作用的有限元分析

建立了桩 -土结构共同作用的整体计算模型 ,对浅海桩基平台进行了有限元分析 ,并给出了相应的有限元程序。同时 ,通过算例证明 ,利用该模型对平台进行分析 。

深埋式大直径钢圆筒结构与土的共同作用

土压力是钢圆筒结构的主要外荷载之一,是分析钢圆筒与土共同作用机理的最重要一环。结合港珠澳大桥岛隧工程西人工岛项目实例,以有限元软件PLAXIS 3D作为分析平台,建立深埋式大直径钢圆筒岛壁结构整体空间弹塑性有限元模型。分析钢圆筒结构的筒前被动土压力分布曲线与筒底竖向土压力分布曲线,并与同工况下二维平面等效理论计算方法得到的土压力曲线以及经典朗肯、库仑土压力进行对比。结果表明,三维数值模拟钢圆筒结构筒前被动土压力最小,随深度增长的趋势与经典土压力相吻合;三维数值模拟筒底竖向土压力与二维平面等效计算结果在分布趋势和数值方面都基本吻合。