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《太原理工大学》 2011年
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高层建筑长短桩复合地基水平受力性状有限元分析

饶江勇  
【摘要】:长短桩复合地基是将刚性长桩与刚性、半刚性或柔性短桩相结合,与桩间土共同承担上部荷载的地基处理方法。作为一种较新的地基处理方式,长短桩复合地基已广泛应用到高层建筑地基处理的设计和施工中,但对于高层建筑长短桩复合地基水平受力情况下的理论研究远远落后于工程实践。本文利用ANSYS有限元软件建立了高层建筑长短桩复合地基的三维整体弹塑性模型,研究其在水平静荷载作用下水平荷载大小、垫层厚度、长桩长度等因素变化对复合地基产生的影响。得到以下结论: (1)随着水平荷载增大,筏板顶面近水平力侧和远水平力侧平均沉降的差增大;基底不同区域的长、短桩承担竖向荷载变化与其所在位置有关;远水平力侧长桩桩身轴力始终满足角桩最大、边桩次之、中桩最小,短桩轴力始终满足边桩最大、角桩略小,中桩最小;垫层顶、桩顶水平位移增大;基底近水平力侧和远水平力侧桩体比中间承担了更多的水平荷载;基底不同区域的长、短桩承担水平荷载和桩身弯矩变化与其所在位置有关。 (2)随着垫层厚度增大,筏板顶面近水平力侧和远水平力侧平均沉降的差减小;长桩竖向荷载分担比减小,短桩和桩间土竖向荷载分担比增大,基底不同区域的长、短桩竖向荷载分担比的差距减小;远水平力侧长桩桩身轴力始终满足角桩最大、边桩次之、中桩最小,短桩轴力在无垫层时角桩最大、边桩次之、中桩最小,铺设垫层后边桩、角桩轴力远大于中桩;垫层顶与桩顶平均水平位移差值增大;长、短桩水平荷载分担比减小,垫层与地基土水平荷载分担比增大;存在一个合理的垫层厚度,基底不同区域长、短桩水平荷载分担比的差距较小,且能较好地协调基底不同区域桩身弯矩数值。 (3)随着长桩长度增大,筏板顶面近水平力侧和远水平力侧平均沉降的差减小;长桩竖向荷载分担比增大,短桩和桩间土竖向荷载分担比减小,基底近水平力侧和远水平力侧区域长、短桩竖向荷载分担比增大,中间区域减小;远水平力侧长桩桩身轴力始终满足角桩最大、边桩次之、中桩最小,短桩轴力始终满足边桩最大、角桩略小,中桩最小;垫层顶和桩顶平均水平位移差值基本不变;总水平荷载分担基本不变,基底近水平力侧和远水平力侧区域长桩水平荷载分担比增大,中间区域减小。基底不同区域短桩承担水平荷载变化与其所在位置有关;增加长桩长度能一定程度地协调基底不同区域长桩身弯矩数值。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU473.1

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