箱筏基础的沉降计算方法研究

摘要

地基基础的沉降会使建筑物上部结构产生附加应力，影响建筑物的结构安全和正常使用。因此必须根据上部荷载情况和地基勘探资料，计算出基础可能发生的沉降，以便设法将其控制在建筑物容许范围内。20世纪初，太沙基等人就建立了经典的地基沉降分析方法，此后又有很多学者为该方法的改进和完善做出了重要贡献。但是时至今天，地基沉降课题仍然困扰着土木工程技术人员。 通过模拟对比，分析了长宽比、垫层刚度、基底压力对沉降的影响。对分层总和法计算地基沉降公式的经验系数进行了改进，并通过实例计算进行了验证。另外，采用FLAC3D程序对影响压缩层厚度的因素如长宽比、基底压力等进行了模拟分析；用弹性模型和弹塑性模型分别模拟了相同荷载作用下地基中的应力场，对其附加应力的分布形式进行了详细的对比。主要结论有： 1)在等面积等荷载的情况下，沉降量随长宽比的增大而有所减小。 2)垫层刚度对最终沉降量的影响不大。 3)在相同条件下，沉降随基底压力的增大而增大，但它们之间没有线性关系。当土体进入塑性状态以后，位移会迅速增大。 4)在分层总和法计算地基沉降公式中，引入三个修正系数，即刚度影响系数、侧限假定调整系数和取土扰动修正系数，使沉降计算结果的准确性得到了提高。 5)在地基浅层，相同条件下用弹性模型计算的附加应力比用弹塑性模型计算的附加应力略小。超过某一深度(约相当于基础宽度)以后，用弹性模型计算的附加应力略大，但二者计算所得结果的区别并不十分明显。 6)压缩层厚度随长宽比的增大而略有减小，但减小的幅值不大。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2国内箱基沉降研究进展

1.3国外箱基沉降研究进展

1.4目前计算沉降的主要方法

1.4.1解析法

1.4.2数值方法

1.4.3其他方法

1.5课题的来源及研究的目的和意义

1.5.1存在的问题

1.5.2课题研究的目的和意义

第2章基础沉降计算的数值方法

2.1有限元法

2.2有限差分法

2.3FLAC的基本原理

2.4土体模型的选取

2.4.2土体的线弹性模型

2.4.3土体的弹塑性模型

2.5小结

第3章地基沉降计算方法的分析与改进

3.1引言

3.2现行规范地基沉降计算方法

3.3存在的主要问题

3.4经验系数Ψs跨度过大的原因分析

3.5影响沉降计算因素的数值模拟

3.5.1长宽比的影响

3.5.2垫层刚度的影响

3.5.3基底压力的影响

3.6提出计算地基沉降改进方法

3.6.1改进公式的提出

3.6.2刚度影响系数取值分析

3.6.3侧限假定调整系数分析

3.6.4取土扰动修正系数分析

3.7实例计算分析

3.8本章小结

第4章地基沉降计算中有关问题分析

4.1压缩层厚度Zn确定方法的分析

4.1.1计算压缩层厚度主要方法

4.1.2存在的主要问题

4.1.3探讨各种因素对压缩层厚度的影响

4.2用不同模型模拟的地基中附加应力分布规律的对比分析

4.2.1附加应力沿基础宽度方向的变化规律

4.2.1附加应力沿地基深度方向的变化规律

4.2.1两种模型附加应力等值线的对比

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢