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筒体结构桩筏基础计算方法研究

肖志奎  
【摘要】: 筒体结构作为建筑结构的一种形式,因其可以提供灵活的大空间、结构受力合理而在高层建筑中得到广泛应用,它的出现将高层建筑推向了一个新的历史时期。桩筏基础同时具有桩基础和筏板基础的优点,桩一筏共同承担建筑物的荷载,它具有整体性好、竖向承载力高、基础沉降小、调节不均匀沉降能力强的优点,同时可以承受风荷载或地震荷载引起的巨大水平力,抗倾覆能力强。因此,对筒体结构桩筏基础计算理论进行研究有着很大的社会效益和经济效应。 基础工程计算分析的正确程度主要取决于地基模型和计算参数的选择;筒体上部结构与地基、桩筏三者相互联系处于一个共同作用的完整系统中并且发生变形。在本文中,我们就地基模型和计算参数选择进行了详细的介绍,并用共同作用分析方法对该系统进行了分析,且建立了共同作用的矩阵法方程。 有限元法作为一种离散化的数值方法,是一种近似方法,其理论基础是变分原理。桩筏基础筏板的设计、计算采用厚板理论分析,主要用厚板有限元法来分析筏板的受力、变形特点。关于桩筏基础桩基的研究,本文也采用弹性力学和有限元法相结合进行分析,其分析方法与厚板有限元法基本相似,另外,我们还对结构分析软件ANSYS进行了简介。 本文选用八节点六面体单元对桩筏基础筏板和桩基进行分析,重点介绍了用八节点六面体单元对桩筏基础筏板的分析。在分析时,本文将钢筋混凝土上部结构和地基、基础的研究问题视为各向同性空间问题,且按静力等效原则计算等效节点荷载,荷载列阵由单元等效结点力和直接作用于单元结点上结点荷载集成而得。


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