地下室结构上浮的应力变形分析与加固处理研究

摘要

自改革开放以来，我国各城市迎来一轮持续的建设高潮，城市用地日趋紧张，为了提高城市土地利用率，我们必须要合理有效地利用城市地下空间。然而在开发城市地下空间的过程中，我们发现地下建筑物在地下水浮力作用下的上浮破坏事故时有发生，造成地下建筑结构开裂，严重影响到建筑的使用功能及安全性。地下建筑物的抗浮问题已成为工程界一个亟待解决的难题。因此，研究地下建筑在水浮力作用下的上浮破坏机理具有重要的应用价值。
　　本研究主要内容包括：⑴以南方某市小区地下停车库发生局部上浮事故为工程实例，详细介绍了该地下车库局部上浮的破坏情况，初步分析了导致地下车库上浮的原因。⑵选取地下车库局部建立有限元模型，利用有限元软件 ANSYS计算地下车库模型在不同约束条件、不同荷载作用下相关柱子的内力响应，包括柱顶最大弯矩、柱底最大弯矩、柱子轴力等，然后通过本文推导出的利用柱子轴力计算柱子开裂弯矩、屈服弯矩的公式，我们可以得到各工况下相应柱子的开裂弯矩和屈服弯矩，将柱子最大弯矩值与柱子开裂弯矩值比较，就可以知道各工况下柱子是否出现裂缝。然后比较各工况下柱子的破坏情况，并参照地下车库柱子的实际破坏情况，我们就可以得到与地下车库实际破坏相符合的模型约束条件及荷载条件，进而得出地下车库上浮破坏机理。⑶根据实际工程中常用的地下室上浮处理措施以及结构加固技术，结合地下车库上浮破坏的原因，我们提出了“先泄压，后加固”的处理总体思路以及详细的地下车库上浮处理、结构加固措施。⑷在实施地下车库上浮修复加固方案后，地下车库底板下的水压力大大减小，地下车库上浮现象得到了有效的缓解，加固后的地下车库满足正常使用功能。本文研究成果取得了良好的社会和经济效益，为其他类似工程事故的处理提供了参考。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1研究目的及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要研究内容

第2章 地下室上浮破坏的工程实例

2.1工程概况与水文地质

2.2 地下室结构裂缝的现状调查与分析

2.3 本章小结

第3章 地下室结构建模计算与分析

3.1 三维有限元模型的建立

3.2有限元模型的几何物理参数和单元说明

3.3 开裂弯矩的计算

3.4 不同荷载和约束工况下的地下室结构应力变形分析

3.5结构裂缝原因分析

3.6 本章小结

第4章 地下室上浮事故处理措施研究

4.1 地下室上浮的应急处理措施

4.2 结构加固技术

4.3 地下室上浮的修复加固方案

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 展望

参考文献

致谢