悬浮能量桩-筏基础的热-力学特性数值模拟

针对温度荷载与力学荷载共同作用下砂土地基中的悬浮能量桩-筏基础,建立热-力学响应分析的三维非线性有限元数值模型,研究能量群桩效应、桩间土的温度变化以及能量桩数量和布设方式对桩身附加轴向应力和桩头差异沉降的影响.结果表明,升温荷载作用下,能量群桩内部任意一个桩的桩身附加轴向压应力比单桩作为能量桩时要小得多;在部分能量桩-筏基础中,能量桩的附加压应力沿桩长呈抛物线分布,数值随能量桩数量的增加而减小;非能量桩的附加轴向应力沿桩长呈S形分布,非能量角桩和边桩的上部出现附加拉应力,数值随能量桩数量的增加而增大;能量桩的布设方式对能量桩附加轴向应力有较大影响,但对非能量桩附加轴向应力的影响较小;能量桩非对称布设时桩头间的差异沉降较大,桩周围土的温度取决于其周围能量桩的数量.

不规则平面桩-筏基础优化的一种简化方法

基于桩 筏基础荷载传递的局部化特性 ,提出了一种简化分析方法 ,即采用悬臂梁比拟筏板与柱周围各桩之间的联系 ,进行桩顶沉降计算 ,再用差分法计算筏板弯矩 .建立了同时考虑桩的弹性支承性质和桩间土参与共同工作的不规则桩 筏基础优化设计数学模型 ,并采用变容差主动约束可行方向法对一实际工程进行优化设计 .

流速对桩-筏基础中能量桩换热效率与热力耦合特性影响研究

能量桩是一种承担上部建筑荷载并传递浅层地温能的新型桩基技术,其换热效率和附加温度应力是该技术的两个关键性科学问题。已有的研究主要针对单根能量桩的热力耦合特性,对于桩-筏基础中能量桩的研究相对较少。基于桩-筏基础,开展不同换热液流速下单根3U型埋管能量桩换热效率和热力耦合特性现场试验,在实测制冷工况下研究能量桩桩体温度与应力、筏板温度与变形的变化规律,探讨入口流速的影响规律。研究结果表明,文中试验条件和制冷工况下能量桩在0.8、0.4、0.2 m/s三种流速下的换热效率分别为75.0、82.5、63.8 W/m;能量桩受筏板约束影响,在桩顶处产生最大约束拉应力,约为38.9 kPa,筏板下侧产生的最大约束拉应力约为47.2 kPa;随着流速逐渐降低,桩体温度小幅回升,桩身约束拉应力值减小;短期制冷工况对筏板温度的影响可忽略不计。

桩-筏基础中能量桩热-力耦合特性现场试验

能量桩兼具承担上部荷载和传递浅层地温能双重功能,能量桩的换热与承载特性逐渐成为广大工程技术人员关注的重点问题。然而,针对桩-筏基础中能量桩的热-力耦合特性的现场实测资料仍相对较少。提出将桩基完整性检测中的声测管底端连接贯通,作为能量桩的换热管,形成新型能量桩埋管形式;在桩-筏基础中能量桩运行状态下,开展桩-筏基础热力响应特性、能量桩对筏板应力影响的现场试验,实测获得桩身温度、桩身应力及筏板应力变化规律。研究结果表明,该试验条件下,能量桩(1U埋管、有效深度为12.8 m、桩顶埋深为5.5 m)的换热效率约为80~90 W/m;无上部荷载、能量桩加热状态下,筏板上边缘呈现出一定的拉应力,值得工程技术人员关注。

海口双子塔-南塔桩-筏基础设计与研究

海口双子塔-南塔超高层建筑采用桩-筏基础,其上部结构传力复杂、水平及竖向荷载大、内筒与外框地基差异变形及群桩效应明显,基础设计难度大。分析研究了桩-筏基础设计中单桩承载力特征值取值、超高层塔楼核心筒与巨柱间的差异沉降控制、水平荷载影响等关键问题,总结了巨型外框-核心筒超高层结构桩-筏基础的设计要点。基于承载力及变形控制要求比选了3种不同的基础设计方案,结果表明采用变刚度调平设计方法有效地减少了不同区域的差异沉降,桩身承载力满足要求,经济指标更优。

桩-筏基础梁板结构耦合分析

以中厚板及深梁理论为依据，运用等参有限元法编制了计算程序，对桩—筏基础中二维中厚板及一维深梁进行了耦合分析，算例表明这是一种有效的简化分析方法，对基础结构设计有一定的指导意义。

软土地区格形土-水泥墙组成的桩-筏基础的荷载与沉降

1前言 桩筏基础具有较高的性价比，因而被广泛地采用。在进行桩筏基础设计时，必须要考虑筏-土-桩的相互作用，并预测桩、筏的荷载分配和沉降，但有关桩、筏荷载分配与沉降的观测资料很少，给这类基础的设计带来了困难。因此，实际比例的土．结构相互作用的现场实测资料对于设计具有很好的参考价值。本文结合软土上覆砂层地基上七层楼房的桩筏基础实例，来说明地震液化的可能性，

合理化桩-筏基础原理与试验

1概述随着社会对建筑物提高安全性和合理化的要求日渐高涨，各类新型结构型式正在被开发和推出，其中如图1所示，

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-筏复合基础的非线性分析与设计

在当前的工程实践中,对复合桩基的处理是按上部荷载全部由桩传到地基中去来对待的,认为承台只起连接桩顶和传递上部荷载的作用。但实际上,上部荷载是由桩、承台和地基三者共同承担的。因此,应用有限元和无限元相结合的方法,对桩筏复合基础进行非线性分析,进一步揭示复合桩基的工作原理具有实际意义和理论价值。将按单桩极限承载力设计复合桩基的新方法运用于工程实例的结果表明,复合桩设计新方法具有明显的优越性。

松软场地上桩筏基础AP1000核岛结构的三维非线性地震反应特性

松软场地上核岛结构的地震安全正成为一个挑战性的重大工程问题。选取代表性的近场强震、中远场强震和远场大震记录作为基岩地震动,考虑场地工程地质特性、土体非线性和人工边界条件,对松软场地-桩筏基础-AP1000核岛结构三维体系进行非线性地震反应分析,结果表明:核岛结构谱加速度的卓越周期与基岩地震动的基本相同,对与核岛主体结构基本频率相近的地震动分量的反应更为强烈,冷却系统水箱“晃动水”的地震反应对核岛结构的影响类似于鞭梢效应;核岛结构的峰值加速度放大系数随结构高度增大,近场和远场强震作用时,该放大效应主要取决于核岛结构自身特性及基岩地震动经土层到核岛底部的传播;核岛结构相对其底部的峰值相对位移随结构高度增大,且远场大震作用时的反应更为强烈;随基岩峰值加速度的增大,核岛结构的峰值加速度放大效应减弱、峰值相对位移反应增大。地基柔性及土-结构相互作用的耦合效应对输入地震动具有高频过滤、低频放大效应,从而使核岛结构下部的峰值加速度显著放大、中上部的峰值加速度显著减小。

桩筏基础下地基土的荷载传递特性

桩筏基础由桩和筏组成的一种联合基础,筏将大部分总荷载传递给桩,同时其本身也承担总荷载的一部分。因此, 充分认识桩筏基础对上部荷载向地基土的传递特性是非常必要的。该文提出一个桩筏基础传递荷载的计算模型, 模型考虑了桩的布置形式对地基接触压力的影胸,同时还考虑了桩的受荷过程中的变化特性,并详细分析了桩与筏 之间的荷载分配问题。

桩-土-筏片体系的数值与半数值三维非线性分析模型

本文首次建立了一个分析桩-土-筏片体系共同作用的三维非线性有限元、棱柱元综合计算模型.主要特点是:1.引入“广义位移”概念以减少基本未知量的数目;2.由实验e-p曲线直接反映土壤的非线性性质;3.对分层分片的复杂地质条件,任意布柱形式均方便适用;4.建立无界元以考虑远场土的影响;5.用中厚板、深梁理论建立筏片刚度矩阵;6.利用分块迭代法对Winkler地基板的解进行逐步修正,以逼近桩-土地基板的真解;7.可在指定位移条件下求解,以研究与邻近建筑沉降差的影响.

桩─筏复合基础的分析与设计

桩一筏复合基础是中高层建筑通常采用的基础形式之一。根据地基土的力学特性，分析了桩和承台共同承担上部结构的条件，通过工程实例，提出了桩一筏复合基础设计的具体方法。

桩土共同作用的予力分配原则

从桩基础的适用条件出发入手分析挤土桩和非挤土桩的承载性状,进而探讨桩基础和桩—筏(桩—箱)基础的桩土共同作用的予力分配原则,并阐明相应的设计程序方法和施工要点。

山西省中医院商住楼桩基设计

高层建筑桩—筏基础与地基的共同作用非常复杂,其承载力、沉降均受相互作用的影响和制约,结合太原地区的工程设计,进行了沉降计算、分析,同时取得了现场的沉降观察数据,为桩—筏基础设计提供了可靠的数据,对现行设计工作有明显的指导意义。

广州地区某些工程基础设计的比较

通过两项实际工程基础设计的比较 ,说明基础选型对工程基础受力的合理性及经济性的重要作用 ,为广州地区的基础设计提供参考。

考虑不同桩长影响的变电站配电楼地震反应分析

从变电站桩基-筏板-配电楼结构耦合体系出发,采用PLAXIS 3D建立桩筏基础-地基-上部结构三维有限元整体模型,其中,土体非线性力学行为采用考虑小应变特性的双曲线型弹塑性(HSS)模型模拟,动力计算中采用自由场边界(模型四周)和柔性底部边界(模型底部)来模拟无限地基。通过整体模型动力时程分析,研究了3条典型地震波及其不同加速度峰值情况下长桩和短桩设计方案对应的上部结构及桩筏基础动力响应特性。结果表明:变电站配电楼虽然层数较低,在地震作用下楼顶仍然表现出一定的放大效应;考虑结构后的地表水平加速度峰值总体上高于自由场地的情况,距结构30m范围内地表水平加速度反应相对较大;桩长在一定范围内变化对上部结构的振动响应影响不大;上部结构的水平加速度峰值随输入地震动加速度峰值增加而增大,地下室底板中部弯矩极值对地震动加速度峰值及不同地震波波形均不敏感。

上实华苑弧板式高层住宅结构设计

文中介绍的工程高度为 10 9 2 5m ,高宽比 6 0 ,结构体型和楼板的形式复杂 ,设计难度较大。结合工程设计 ,作者着重介绍了该住宅的软土地基基础设计、上部结构动力特性分析、结构刚度调整、对风振舒适度的设计等 ,可供同类结构设计时参考。