土岩组合地基上桩筏基础共同作用分析

摘要

山区地形起伏不平，地质条件复杂，建筑场地平整后常出现不均匀地基——土岩组合地基。随着山区高层建筑或超高层建筑的大量兴建，土岩组合地基上采用桩筏基础型式日益增多，因此有必要加强土岩组合地基上桩筏基础的共同作用分析。
　　目前国内针对土岩组合地基上桩筏基础的研究较少，尚未形成系统的理论，且土岩组合地基的力学性能与一般均质地基具有明显差异。本文结合重庆市化龙桥片区B11-1/02地块超高层项目二期工程，以土岩组合地基上桩筏基础为研究对象，从理论分析出发，通过数值模拟分析和实际工程的监控量测，分析影响桩筏基础共同作用的各种因素，提出土岩组合地基上桩筏基础共同作用规律，以期对土岩组合地基上桩筏基础合理设计提供理论基础和数据资料，使土岩组合地基上高层建筑桩筏基础设计更经济、合理。本文主要包括以下研究内容：
　　①通过阅读大量国内外相关文献，对桩筏基础共同作用的研究现状、土岩组合地基的研究现状进行较为完整的综述，并提出本文的主要研究内容和技术路线。
　　②基于土岩组合地基上桩筏基础的受力特点，在荷载传递法的基础上引入单桩荷载传递函数，分析了桩-土界面、桩-岩界面荷载传递函数的参数取值，提出了一种可充分考虑地基土、岩与桩界面荷载传递性质差异的桩-土-岩共同作用计算方法；对群桩进行分析时，提出了可不考虑桩与桩之间相互影响的简化分析方法；基于Winkel地基模型，提出了桩-土-筏共同作用的简化计算力学模型。
　　③结合实际工程，采用ABAQUS有限元软件对土岩组合地基上桩筏基础共同作用进行数值模拟，通过改变桩间距、筏板刚度、地基土面积相对比例等因素，分析土岩组合地基上桩筏基础在竖直荷载作用下桩与筏荷载分担比、筏板内力与沉降、基桩内力等的变化规律。
　　④以重庆市化龙桥片区B11-1/02地块超高层项目二期工程桩筏基础为依托，提出了土岩组合地基上桩筏基础共同作用现场监测方案，对桩顶反力、筏板内力、筏板底部土压力、筏板沉降、筏板混凝土温度及桩基础竖向荷载传递机理等项目的监测提出了具体的测试方法，对各项目监测点平面位置的布设、监测点数量的选取、监测仪器的选择、监测仪器的安装方法等进行了比选研究，并对监测数据进行了分析，得出了土岩组合地基上桩筏基础的内力、位移等随着上部荷载增加的变化规律，为以后工程应用提供了非常有价值的参考。
　　⑤通过对理论分析、数值模拟、现场监测结论的对比，提出本文的研究成果。
　　在本文研究中，数值模拟的结果与现场监测结果所反映的规律基本一致，并且能与理论分析的结果相互验证。研究成果对类似工程的优化设计、施工、监测及相关规范的修订具有一定参考价值。

目录

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目录

1绪 论

1.1 课题的提出和研究意义

1.2 桩筏基础分析方法

1.3土岩组合地基的特点与处理方法

1.4 本文开展的工作

2 土岩组合地基中单桩与群桩荷载传递机理分析

2.1概述

2.2土岩组合地基中单桩荷载传递机理分析

2.3 土岩组合地基中群桩荷载传递规律分析

2.4 本章小结

3 土岩组合地基上桩筏基础共同作用理论分析

3.1概述

3.2土岩组合地基上筏板受力分析

3.3土岩组合地基上桩-土-筏共同作用分析

3.5 本章小结

4 土岩组合地基上桩筏基础共同作用数值模拟分析

4.1工程概况

4.2 ABAQUS理论介绍

4.3模型与参数

4.4成果分析

4.5本章小结

5 重庆化龙桥片区某工程桩筏基础共同作用实测分析

5.1 工程实测概况

5.2 共同作用测试方案

5.3 共同作用测试结果

5.4本章小结

6 结论与展望

6.1 主要研究结论

6.2 后续研究工作及展望

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读学位期间发表的论文

B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果