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柱下条形基础与防水板协同工作性能研究

作　者: 王敏
导　师: 李潘武
学　校: 长安大学
专　业: 岩土工程
关键词: 条形基础 防水板 协同工作性能 地基反力 沉降
分类号: TU470.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


柱下条形基础加水板具有其独特的优点和良好的综合效益,目前这种结构做法已经在我国广泛应用,然面对这种新体系的协同工作性能和设计方法的研究几乎是空白。·本文针对柱下条形基础与防水板协同工作性能进行研究,最终提出了设计建议,具体内容如下：1.对条形基础与防水板协同工作性能进行非线性有限元分析,分析时考虑防水板下设置聚苯板垫层对整体协同工作的影响,同时考虑材料非线性以及基础与地基土之间的接触非线性问题,研究表明：①防水板下设置聚苯板软弱垫层后,防水板受到的地基反力较小,聚苯板的设置在一定程度上能起到减小防水板地基反力的作用。②由于整体浇筑混凝土,基础梁与防水板的整体协同效用,使得防水板在仍然承担一定的地基反力,所承担的地基反力使防水板产生向上的挠曲,并出现裂缝。因此实际工程中,防水板所承担的地基反力不能被忽略,应给予一定的考虑。2.对柱下条形基础与防水板协同工作性能进行影响因素分析,分析中考虑防水板厚度、聚苯板厚度、基础梁高度、地基土的弹性模量等因素对条形基础与防水板协同工作性能的影响,得出基础沉降与地基反力分布的变化规律。3.对防水板承担地基反力平均值与条形基础承担地基反力平均值之比进行研究,研究表明：在考虑防水板跨厚比、基础梁跨高比、聚苯板厚度以及地基土弹性模量等四种因素下,防水板承担地基反力平均值与条形基础地基反力平均值之比在为20%-30%。因此偏保守的提出：将条形基础承担地基反力的0.3倍作为防水板承担的地基反力值,对防水板进行设计。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-22
  1.1 引言  10-11
  1.2 问题的提出  11-12
  1.3 基础工程设计方法的发展研究概况  12-14
    1.3.1 不考虑地基、基础和上部结构三者共同作用的基础设计方法  12-13
    1.3.2 仅考虑地基与基础共同作用的设计方法  13-14
    1.3.3 考虑上部结构、基础和地基共同作用的基础设计方法  14
  1.4 基础及防水板的国内外研究现状  14-20
    1.4.1 独立基础及防水板的相关研究  15-17
    1.4.2 条形基础及防水板的相关研究  17-19
    1.4.3 承台及防水板的相关研究  19-20
  1.5 本论文研究的主要内容  20-22
第二章 条形基础加防水板基础形式的理论分析  22-40
  2.1 概述  22
  2.2 梁筏基础和条基加防水板基础形式的比较  22-24
    2.2.1 结构形式比较  22-23
    2.2.2 受力特征比较  23
    2.2.3 配筋形式比较  23-24
  2.3 常用各种地基计算模型  24-28
    2.3.1 弹性半空间地基模型  24-25
    2.3.2 Winkler弹性地基模型  25-26
    2.3.3 层状横向各向同性弹性半空间模型  26-27
    2.3.4 有限压缩层地基模型  27-28
  2.4 板的理论简介  28-35
    2.4.1 相关薄板理论  28-33
    2.4.2 中厚板理论  33-35
  2.5 条基加防水板与地基共同作用的弹性分析  35-39
    2.5.1 理论模型建立  35-36
    2.5.2 理论分析  36-39
  2.6 本章小结  39-40
第三章 条形基础与防水板协同工作有限元分析  40-60
  3.1 ANSYS有限元程序介绍  40-41
  3.2 非线性理论  41-45
    3.2.1 材料非线性分析  41-43
    3.2.2 接触非线性分析  43
    3.2.3 流动法则  43-44
    3.2.4 强化法则  44-45
  3.3 条形基础与防水板协同工作性能有限元模拟  45-50
    3.3.1 西安某工程基础结构简介  45-46
    3.3.2 有限元分析所用单元  46-47
    3.3.2 材料性质  47-48
    3.3.3 有限元模型建立  48-50
  3.4 有限元结论分析  50-58
    3.4.1 基础沉降分析  50-52
    3.4.2 地基反力分布分析  52-55
    3.4.3 防水板应力及开裂分析  55-56
    3.4.4 土的应力扩散分析  56-58
  3.5 本章小结  58-60
第四章 条形基础与防水板协同工作影响因素分析  60-77
  4.1 引言  60
  4.2 防水板厚度对协同工作的影响  60-64
    4.2.1 防水板厚度对基础沉降影响  60-62
    4.2.2 防水板厚度对地基反力影响  62-64
  4.3 聚苯板厚度对协同工作的影响  64-68
    4.3.1 聚苯板厚度对基础沉降影响  64-66
    4.3.2 聚苯板厚度对地基反力影响  66-68
  4.4 基础梁高度对协同工作的影响  68-71
    4.4.1 基础梁高度对基础沉降影响  68-69
    4.4.2 基础梁高度对地基反力影响  69-71
  4.5 地基土弹性模量对协同工作的影响  71-75
    4.5.1 地基土弹性模量对基础沉降影响  72-73
    4.5.2 地基土弹性模量对地基反力影响  73-75
  4.6 本章小结  75-77
第五章 防水板承担地基反力设计建议  77-81
  5.1 引言  77
  5.2 条形基础与防水板受力特点  77-79
    5.2.1 荷载分析  78
    5.2.2 防水板计算原则  78-79
  5.3 防水板承担地基反力分析  79
  5.4 本章小结  79-81
结论与展望  81-84
  1.结论  81-82
  2.展望  82-84
参考文献  84-87
致谢  87

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 土力学、地基基础工程 > 地基基础 > 地基和基础的理论和计算 > 计算、分析
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