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复合地基高层结构沉降及后浇带设置问题研究

作　者: 李成才
导　师: 于德湖；张同波
学　校: 青岛理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 筏板基础高层复合地基沉降沉降后浇带封闭时间
分类号: TU433
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 22次
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内容摘要

在筏板基础中设置沉降后浇带既可以释放相当部分沉降差产生的不利影响,又可以满足建筑的功能要求,现在已经被广泛的应用于工程中。沉降后浇带虽然能够比较好的解决不均匀沉降问题,但是后浇带的设置严重影响工期、增加施工难度甚至影响结构的使用功能等,且国内外规范对沉降后浇带的相关规定不统一,没有详细、完整的条款指导设计和施工。本文结合北京地区地质条件,围绕高层结构的沉降及后浇带设置问题展开以下研究工作:首先,对于沉降研究和沉降后浇带的现状做了简单介绍,同时对国内外专家、学者提出的有关结构沉降的计算方法进行对比分析,给出了适用于北京地区高层结构的沉降计算方法,并对每个计算方法的适用范围、相关参数的取值进行了说明和定义。阐述了国内外关于地基的几个本构模型,简要概述了它们的原理和适用条件。其次,对北京地区高层建筑沉降观测数据进行分析,得出了北京地区高层沉降变形特点:在地基承载力满足要时,主体与裙房之间的总沉降差值不大,且沉降后浇带两侧的变形是连续的;主体封顶后,沉降趋势变缓,封顶后的沉降量占总沉降量的比值很小。再次,通过分析北京地区几十个工程的地质勘查报告,总结出北京地区的地质特点并对其弹性模量的取值进行了简要的论述。以实际工程为例,采用不同的沉降计算方法计算结构的沉降量并对结果进行对比分析得出适应于各地质条件的高层结构的沉降计算方法;并且借助ABAQUS有限元程序进行有限元模拟,以此了解应力情况。最后,根据北京地区的实际地质情况,在三个不同的场地,运用有限元软件ABAQUS对不同层数模拟后浇带不同封闭时间的情况,可得出主楼与裙房的差异沉降。在以上分析结果的基础上,通过综合分析并结合实际工程经验,提出北京地区提前封闭沉降后浇带建议,以供设计施工参考借鉴。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-10
第1章绪论  10-20
  1.1 课题提出  10
  1.2 土体性质  10-11
    1.2.1 土的定义  10-11
    1.2.2 土的工程性质  11
  1.3 带有裙房高层的特点  11-12
  1.4 筏形基础的特点  12-14
  1.5 沉降计算研究现状  14-16
  1.6 沉降后浇带研究现状  16-18
  1.7 本文的研究目的  18-20
第2章沉降计算有限元理论  20-33
  2.1 地基模型  20-27
    2.1.1 文克勒（E.Winkler）地基模型  20-21
    2.1.2 弹性半空间模型  21-22
    2.1.3 分层地基模型  22-24
    2.1.4 Mohr-Coulomb（摩尔库仑）模型  24-25
    2.1.5 D-P 模型  25-27
  2.2 筏板的有限元理论  27
    2.2.1 小挠度薄板理论  27
    2.2.2 明德林中厚板理论  27
  2.3 地基与筏板的共同作用  27-29
  2.4 有限元软件ABAQUS 介绍  29-32
    2.4.1 ABAQUS 有限元软件  29
    2.4.2 ABAQUS 各模块的功能介绍  29-30
    2.4.3 ABAQUS 的分析范围及在岩土领域的应用  30-31
    2.4.4 单元生死  31-32
  2.5 小结  32-33
第3章北京地区场地分析  33-44
  3.1 地质条件分析  33-36
    3.1.1 场地选择  33-34
    3.1.2 地质参数  34-36
  3.2 地基处理  36-40
    3.2.1 复合地基概述  36-37
    3.2.2 CFG 桩  37
    3.2.3 CFG 桩复合地基沉降计算  37
    3.2.4 复合地基的复合模量  37-39
    3.2.5 影响CFG 桩复合地基沉降的因素  39-40
  3.3 北京地区高层统计  40-43
  3.4 小结  43-44
第4章复合地基沉降计算方法分析  44-59
  4.1 高层建筑筏（箱）基沉降计算综合系数法  44-45
  4.2 规范法  45-46
  4.3 Joseph E.Bowles 弹性公式  46-47
  4.4 数值解法  47-48
  4.5 有效压缩层深度  48-52
  4.6 不同方法对比分析  52-58
    4.6.1 工程概况  52
    4.6.2 工程地质概况  52-54
    4.6.3 有效压缩层深度  54
    4.6.4 规范法计算沉降量  54-55
    4.6.5 高层建筑筏（箱）基沉降计算综合系数法  55-56
    4.6.6 Joseph E.Bowles 弹性公式计算沉降量  56
    4.6.7 有限元法计算沉降量  56-57
    4.6.8 沉降计算方法对比分析  57-58
  4.7 小结  58-59
第5章北京地区建筑物底板应力及沉降后浇带封闭时间分析  59-69
  5.1 基础底板应力分析  59-62
  5.2 北京地区建筑物沉降后浇带封闭时间分析  62-67
  5.3 小结  67-69
第6章结论与建议  69-71
  6.1 本文的主要工作和结论  69-70
  6.2 展望  70-71
参考文献  71-76
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作  76-78
致谢  78

复合地基高层结构沉降及后浇带设置问题研究

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