考慮上下部結構共同作用的筏板基礎的有限元分析.pdf

1、自上部結構一基礎一地基共同作用理論發(fā)展以來,己經取得了長足的進步,利用共同作用分析理論可以提高和改善基礎設計的水平和質量,取得更大的經濟效益.首先,有效地利用上部結構的剛度,使基礎的結構尺寸減小到最小程度；把上部結構與基礎作為一個整體來考慮,箱形基礎的高度和筏板基礎的厚度可大為減小,樁筏基礎的樁數可以減少；其次,對建筑層數懸殊、結構形式各異的主樓與裙房,可分別采用不同形式的基礎,經過慎重而又仔細的共同作用分析比較,可使主樓、裙房的基礎與

2、上部結構全部連接成整體,實現建筑功能上的要求；再次,利用共同作用分析理論合理地設計地基與基礎,以達到減小基礎內力與沉降、降低基礎造價的目的.但共同作用分析作為一種結構設計方法,其理論研究與工程實踐尚處于初級階段,有待進一步探討. 本文在系統(tǒng)論述地基、基礎、上部結構三者的計算方法的基礎上,以紫薇住宅小區(qū)B<'＃><,2>樓的工程實體為背景,建立了非線性整體有限元力學分析模型,應用大型有限元程序ANSYS對所建模型進行模擬分析計算.

3、 本文主要是根據上部結構、基礎和地基共同作用原理,對整體計算域統(tǒng)一劃分單元,通過綜合對比分析: (1)在應用常規(guī)設計方法與共同作用設計方法時,比較上部結構的水平位移與框架柱內力的差異,以便為結構設計的安全和經濟提供一定的參考. (2)在分別只改變上部結構、基礎、地基剛度時,分析上部、基礎、地基的受力特性. (3)在只改變上部結構、基礎、地基的剛度或者只增加結構的豎向荷載、層數、跨度的情況下,分析彈塑性地基

4、上筏板基礎的沉降變形. (4)在對筏板的懸挑長度、混凝土強度等級等這一系列參數進行變換時,分析筏板基礎的受力及變形性能. 通過數值模擬分析,得出主要結論如下: (1)考慮共同作用的設計方法得到的水平位移和內力較常規(guī)設計的大且變化均勻. (2)改變結構的上部剛度,對上部、基礎、地基的受力及變形影響很??；而基礎剛度對三者的內力與位移的影響卻很大；土體剛度僅對位移有影響,且影響很大. (3)豎向荷載、層