地下加层工程中托换基础与上部结构共同作用性能研究

摘要

本文结合两层框架结构的地下加层工程数值模拟计算，针对要绝对保证建筑物内居民生命安全的特殊要求，对地下加层工程中托换基础与上部框架结构相互作用性能进行了深入的分析研究。 通过对托换桩所承受弯矩的变化规律的分析，并考虑托换桩与托换梁、桩间墙之间的共同工作，对桩顶支座进行简化，建立了侧向土压力作用下托换边桩异型截面计算模型。 分析和探讨各施工工况时上部结构梁、柱内力与按照不考虑共同作用时的结构内力之间的变化规律，揭示了框架结构在地下加层工程中满足静力平衡条件和变形协调条件的情况下，上部结构—托换桩—地基之间的相互作用影响和内在联系。重点研究了边桩桩径、托换梁高度对地基附加应力、建筑物附加沉降、上部结构中附加内力分布产生影响.

目录

文摘

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第1章绪论

1.1课题的意义和研究目的

1.2国内外在该方面的研究与发展现状

1.2.1既有建筑加层改造技术的发展

1.2.2基础托换的发展概况

1.2.3上部结构与地基基础共同作用的发展概况

1.3本文研究内容与研究方法

1.3.1基础托换后托换桩下部地基土体附加应力场的计算

1.3.2托换桩内力计算分析

1.3.3上部框架结构内力变化分析

1.3.4设计参数对地下加层工程中共同作用性能的影响

第2章计算模型的建立与有限元数值计算

2.1ABAQUS有限元程序

2.2模型的建立

2.2.1单元的选取与模型参数的确定原则

2.2.2计算域的确定

2.2.3边界条件及初始荷载条件

2.2.4接触算法的非线性求解控制

2.3程序计算结果的判定

2.4本章小结

第3章在地下加层工程中框架结构与托换基础共同作用分析

3.1柱脚沉降规律

3.2地基附加应力的计算

3.2.1钻孔灌桩产生的附加应力计算

3.2.2托换桩桩顶集中力产生的附加应力计算

3.2.3桩侧取土产生的附加应力

3.2.4桩端下部地基附加应力分布规律

3.2.5附加应力计算值与有限元数值解答对比分析

3.3托换桩内力计算

3.3.1托换桩的弯曲变形

3.4上部结构内力

3.5本章小结

第4章设计参数对地下加层工程中共同作用性能的影响

4.1边桩桩径对共同工作性能的影响

4.1.1边桩桩径变化对地基附加应力的影响

4.1.2边桩桩径变化对基础附加沉降、结构附加位移的影响

4.1.3对结构柱轴力、梁端弯矩、剪力的影响

4.2转换梁高度对共同工作性能的影响

4.2.1转换梁高度变化对基地附加应力的影响

4.2.2转换梁高度变化对基础附加沉降、结构附加位移的影响

4.2.3转换梁高度变化对结构柱轴力、梁端弯矩、剪力的影响

4.3本章小结

结论

参考文献

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致谢