高层建筑在桩-土-上部结构共同耦合作用下的有限元分析

以某12层钢筋混凝土框架剪力墙结构为例,采用有限元软件ANSYS分析了"桩-土-上部结构共同耦合作用"与"正常设计条件"两种情况下,上部结构的内力及变形情况,并将计算结果进行对比分析。分析结果表明在高层建筑结构设计时,应该充分考虑到下部结构对上部结构的影响,从而使设计更加合理。

多遇地震下桩-土-上部结构一体化有限元分析

以18层钢筋混凝土框架剪力墙结构为例,采用大型通用有限元软件建立了"正常设计"和"桩—土—上部结构共同耦合作用"的三维有限元分析模型,并将两种情况下计算结果进行了对比分析,分析结果表明高层建筑中考虑下部结构对上部结构的影响进行设计,会更加合理。

桩-土-上部结构耦合震动研究

文章通过桩-土-上部结构并列质点系模型进行计算分析,并与基础固定时的结构地震动反应进行比较,探讨了不同上部结构刚度在同一地基场地上的地震动反应和同一上部结构刚度在不同场地的地震动反应。

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。

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。

考虑土-结构相互作用效应的三维桩基结构动力有限元分析

结合简化阻抗法建立了三维相互作用结构的动力有限元分析模型,导出了考虑群桩刚体、惯性效应作用时的结构相互作用时程积分方程式,以近乎纯结构有限元的建模途径合理地反映出桩-土-上部结构在水平地震作用下的动力相互作用特性。模型中引入具有桩(筏)-土阻抗特性的弹阻单元来描述不同群桩布置、土层状况因素对体系反应的参与作用,而在动力方程中竖向SV剪切波经桩土刚体相互作用产生的水平、摇摆分量对体系的影响亦得以体现。20层桩承刚框架结构的动力分析表明:较柔的桩、土基础使得体系的SSI效应增强,但其参与程度与群桩效应相关,而结构构件内力较不考虑相互作用时有较大折减;应用该法可精确、快速地进行复杂上、下部结构时程反应分析。

桥建合一铁路客站基于桩、土、上部结构共同作用的基础设计

本文以桥建合一的南宁东站为例,分析了民用建筑与铁路桥梁桩基设计方法的异同,从结构受力的本源出发,考虑桩、土、上部结构相互影响,证明了综合考虑桩、土、上部结构共同作用的必要性。针对将群桩代换为多根等截面柱的简化计算方法,理论及有限元模拟分析结果表明,随着等代柱计算长度的增加,各桩轴力趋于平均,且上部结构柱因温度作用而产生的内力减小。通过建立桩、土、上部结构的整体模型,分析结果表明随着地基土比例系数减小,各桩内力趋于平均,且上部土层性质对桩内力的影响比下部土层影响更大。本文还对低桩承台桩顶铰接设计的合理性进行了探讨。

考虑隔水导管群桩基作用的导管架平台强度分析方法

本文探讨了导管架平台结构强度分析一种改进方法。在该方法中，考虑了隔水导管群刚度和桩基作用，同时考虑了隔水导管之间以及隔水导管与主桩之间的群桩效应以及上部结构－桩－土相互作用。通过对某六腿导管架平台的分析表明，改进方法可以给出比常规方法更合理的结果。

温州鹿城广场超高层塔楼不同持力层长短桩基础实测与分析

温州鹿城广场超高层塔楼地处台风高发的深厚软土地区,采用框架-核心筒-外伸臂结构体系。塔楼桩基施工完成后建筑方案做了重大修改,在原有桩基础方案上进行补桩,综合评估后采用后补非嵌岩短桩与已施工嵌岩长桩协同受力的长短桩基础。由于存在桩距偏小、桩长差别悬殊、持力层差异大、土层分布复杂、上部荷载大等特殊情况,必须考虑上部结构-筏板-桩土的协同作用,并采用有限元方法进行分析。根据土工试验、试桩静载试验、试桩应力和变形等测试结果,拟合出土体本构模型及力学性质等计算所需参数。通过两个邻近超高层项目的有限元计算沉降与实测沉降对比,验证计算参数和分析方法的可靠性。将有限元分析与工程设计软件相结合,解决了塔楼长短桩基础分析设计难题。