桩-筏基础变刚度调平前后在竖向荷载作用下的性状研究

摘要

伴随着我国建筑工业的蓬勃发展，桩-筏基础已经广泛应用于高层建筑中。其既具桩基础的优点，承载力高，沉降小，还具有筏板基础调节差异沉降，扩大地下空间利用的优点。常规设计中一般是把地基、桩-筏基础独立开来分别计算，并且不考虑桩土之间的相互作用影响，只考虑地基与基础之间力系的平衡条件。但是实际上地基与基础是共同作用的，两者之间存在着位移平衡，即满足位移协调关系。目前广大学者在关于桩-筏基础共同作用的理论研究中已取得了一些突破，不过因为桩-筏基础的工作机理比较复杂，且影响其共同作用机理的因素不唯一，其工作性状又不易被了解，所以广大科研人员对桩-筏基础的研究已进入了更深的阶段。 本文详细地介绍了国内外有关桩-筏基础共同作用的研究成果，先充分地了解桩-筏基础共同作用的工作机理以及它们的分析方法，在利用大型有限元分析程序ANSYS，通过建立起土—桩—筏板三维体系，对其进行三维弹塑性有限元计算，完成对桩-筏基础共同作用的分析工作。本文主要进行了如下的研究工作： (1)采用 ANSYS程序对计算模型进行有限元分析，探究桩-筏基础的受力特征和沉降特性，给出其受力及变形同各个影响因素的联系； (2)从以上结果当中概括、阐述群桩效应以及复合桩基设计概念等等； (3)寻求影响桩-筏基础不均匀沉降以及内力（主要为基础筏板的弯矩）变化的关键所在，在上部条件与工程地质环境不变的前提下，提出控制桩-筏基础差异沉降的最优方案；同时，分析桩-筏基础变刚度调平设计的原理和具体设计时的方法、步骤； (4)从以上分析当中概括出桩-筏基础概念设计的有关内容。通过某实际工程，简明扼要的介绍了桩-筏基础变刚度调平在工程设计当中的利用。展现了概念设计在桩-筏基础优化设计中的先进性，验证了桩-筏基础共同作用理论及变刚度调平设计在实际工程中的可行性和优越性。 综上，本文对桩-筏基础的工作性状进行了深入研究，根据数值分析结果得出了相关结论，给出了桩-筏基础变刚度调平设计的原理和步骤，为工程设计提供了重要的参考。

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第1章 绪论

1.1选题的背景及意义

1.2国内外的研究现状及研究方法

1.3本文的主要研究思路和工作内容

第2章 桩-筏基础共同作用基本理论

2.1桩-筏基础工作机理

2.2桩土共同作用理论与计算

2.3筏板分析理论

2.4地基模型及其参数的确定

2.5桩-筏基础共同作用的分析方法

第3章 有限元法相关理论与建模处理

3.1有限单元法基本理论

3.2 ANSYS介绍

3.3有限元模型建模处理

第4章 桩-筏基础共同作用数值分析

4.1计算模型的建立

4.2桩-筏基础共同作用受力及变形性状分析

4.3复合桩基设计分析

第5章 变刚度调平设计分析

5.1概述

5.2影响差异沉降的因素

5.3变刚度调平设计方法

5.4计算分析

5.5变刚度调平设计的原则和步骤

第6章 桩基变刚度调平设计在工程中的应用

6.1概述

6.2某办公楼基础变刚度调平设计

6.3其他工程应用

第7章 结论与展望

7.1本文主要结论

7.2对未来研究工作的展望

参考文献

攻读学位期间发表的相关学术论文

攻读学位期间发表的相关专利

致谢