构造板扩展基础静力性状分析及数值模拟

摘要

构造板扩展基础是一种既不同于筏形基础也有别于扩展基础的新型基础形式，即在地基上柱间设置构造底板、柱下基础截面局部加厚、构造板与扩展基础整体浇筑且构造板受力筋贯通扩展基础配置。随着一些中小城市，十余层的建筑、住宅及多层建筑的出现，传统的筏形及箱形基础形式已无法满足经济的需求。构造板扩展基础作为一种新型的基础形式具有经济实用、构造简单、方便施工和使用等特点，目前对其静力受力性状的研究还不是很广泛，因此研究构造板扩展基础的静力受力性状具有现实意义。
　　论文以辽宁省文化艺术中心和省博物馆新馆工程为背景，采用数值模拟结合理论计算的手段进行研究。首先，从工程测试数据出发，采用有限元法对基础的基底反力分布进行计算，然后针对国内外构造板扩展基础设计方法存在的问题，对构造板扩展基础进行优化设计。最后，在数值模拟实现对基础模型最真实的加载并得到基础的变形及内力变化规律。
　　研究结果表明:采用有限元法计算构造板扩展基础的基底反力并用于数值模拟加载是可行的;在满足规范与使用要求的情况下，采用两种方法（包括扩展基础与柱间构造板分别设计和柱间构造板与扩展基础整体设计）对构造板扩展基础进行优化设计是合理的，因此在对构造板扩展基础进行设计时需要考虑构造板的承载力。采用数值模拟方法对构造板扩展基础的变形及内力变化规律进行研究，并为构造板扩展基础的设计提供参考是可行的。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 几种基础类型的比较

1．2．1 扩展基础

1．2．2 筏形基础

1．2．3 构造板扩展基础

1．3 研究现状及应用

1．4 本文研究目的、内容及意义

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究内容及意义

1．5 技术路线与研究方法

第2章 构造板扩展基础基底反力理论计算

2．1 工程概况

2．1．1 工程地质及水文地质条件

2．1．2 主体结构参数

2．1．3 基底反力测试区域分布

2．2 基底反力分布形式

2．2．1 钢筋混凝土扩展基础

2．2．2 平板式筏形基础

2．2．3 构造板扩展基础

2．3 构造板扩展基础基底反力计算

2．3．1 基底反力计算方法

2．3．2 构造板扩展基础基底平面整体剖分

2．3．3 扩展基础底部与构造板底部区别剖分

2．3．4 基底反力均匀分布

2．4 本章小结

第3章 构造板扩展基础静力计算分析

3．1 钢筋应力测试

3．2 构造板扩展基础优化设计

3．2．1 方法1

3．2．2 方法2

3．2．3 计算结果分析

3．3 本章小结

第4章 构造板扩展基础静力性状数值模拟

4．1 有限元分析模型

4．1．1 钢筋混凝土模型

4．1．2 模型的选取

4．2 数值计算的结构单元与本构模型

4．2．1 本构模型

4．2．2 Solid65单元

4．3 构造板扩展基础模型的选用

4．3．1 模型尺寸与边界条件

4．3．2 材料参数

4．4 构造板扩展基础整体式建模

4．4．1 网格划分

4．4．2 位移计算结果

4．4．3 第一主应力计算结果

4．5 分离式模型的建立

4．5．1 J-1基础的分离式模型

4．5．2 钢筋单元计算结果分析

4．6 本章小结

第5章 结论

参考文献

附录

致谢

作者简介