高层建筑结构筏板基础设计与研究

摘要

近年来，随着我国经济建设形势及科技的迅猛发展，高层建筑的建设呈现出数量大，层数多，结构体系新颖，计算理论和施工方法不断更新的趋势。高层建筑的受力复杂，对基础的强度、刚度和稳定性的要求也更加严格。基础工程的设计与施工对高层建筑本身及其周围环境的安全至关重要，其造价与工期对高层建筑总造价与总工期有举足轻重的影响。在各种复杂的地质条件下建造高层建筑，首先必须经济合理地做好基础设计。 本文分别建立了考虑上部结构刚度的筏板模型以及不考虑上部刚度的筏板模型，采用三维有限单元法分析上部结构和基础间的相互作用，探讨了上部结构刚度对基础内力的影响规律。结合安徽省某超限高层综合楼的工程项目，研究高层建筑的筏板基础设计等问题。根据上部结构形式，建筑物场地的工程地质条件、施工条件以及其他有关情况进行综合考虑，讨论可能采取的基础方案，论证选用筏板基础方案的科学合理性。用刚性板方法与文克尔地基模型上的弹性板方法进行筏板基础的设计分析计算，并将两种方法的计算结果进行对比。得出结论：基于土与结构物共同作用分析理论，在实际工程中，应充分考虑上部结构、基础和地基的具体情况，选用合理的计算模型进行分析，即从概念上加以控制，才能保证计算结果的合理性。 高层建筑的基础设计是建筑结构设计中一项很重要的内容，也是一个复杂的问题。本文所做工作对今后类似项目的基础设计提供了一定思路和方法，具有一定的参考价值和借鉴意义。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

致谢

第一章绪论

1.1高层建筑基础设计的一般规定

1.2高层建筑中基础计算理论的发展

1.3本文的研究课题

第二章高层建筑上部结构与基础和地基的共同作用

2.1上部结构与基础和地基共同作用整体分析的概念

2.1.1基础刚度的影响

2.1.2上部结构刚度的影响

2.1.3地基刚度的影响

2.2上部结构与基础和地基共同作用分析的子结构法

2.2.1刚度矩阵和荷载向量向边界节点的凝聚

2.2.2共同作用分析的子结构

2.2.3地基采用非线性模型时的共同作用分析方法

2.3地基模型的确定

2.3.1文克尔地基模型

2.3.2双参数弹性地基模型

2.3.3弹性半空间地基木模型

2.3.4层向各向同性体模型

第三章筏板基础的设计与分析

3.1高层建筑基础选型

3.2筏板基础的设计

3.2.1筏板基础埋深及承载力的确定

3.2.2天然筏板基础的变形计算

3.2.3筏板基础的结构设计

3.2.4筏板基础抗浮锚杆的设置

3.2.5裙房基础的设计

3.2.6片筏基础计算方法分析

3.3筏板的有限差分分析法

3.3.1筏板的微分方程式

3.3.2筏板的差分方程式

3.4筏板的有限元分析法

第四章SAP2000建模分析

4.1 SAP2000介绍

4.1.1线性分析与非线性分析

4.1.2 Pushover分析

4.1.3时程分析

4.2建模及分析

4.2.1筏板基础有限元计算程序简介

4.2.2筏板基础计算模型的选取

4.2.3两种筏板计算模型对比

4.2.4计算结果对比分析

第五章工程设计实例

5.1工程概况

5.1.1工程简介

5.1.2工程整体设计概况

5.1.3工程地质

5.1.3结构设计

5.2基础选型

5.3基础设计程序简介

5.4本工程基础设计的计算及分析

5.4.1基础刚性板方法计算分析

5.4.2基础弹性板方法计算分析

5.4.3两种计算方法对比总结

5.5两种方法的合理性分析

5.6实际工程计算模型选取

5.7实际工程地基模型选取

第六章结论和展望

6.1本文结论

6.2展望

参考文献