软土地区桩筏基础桩顶反力监测分析

桩筏基础已成为软土地区高层建筑常采用的基础形式。由于设计计算边界条件的不确定性、假设条件缺乏一定的合理性等,常导致研究结果与现场实测的误差较大。通过对软土地区高层建筑桩筏基础桩顶反力的长期监测、分析和研究,发现随工程建设的推进,该基础桩顶反力在底板浇筑时增长很快;在底板浇筑完毕后较稳定,且沿基础所在面中心的相互垂直的长、短轴线方向均呈马鞍状分布。     

高层建筑桩筏和桩箱基础的优化设计

本文通过现场测试以及高层建筑桩筏和桩箱基础的共同作用分析，指出现有桩筏（箱）基础优化所存在的问题，并提出桩筏（箱）基础优化的数学模型。     

桩间距对桩筏基础结构性能影响的模型试验研究

 为研究桩间距对桩筏基础结构性能的影响,设计并进行不同桩间距的桩筏基础系列模型试验。结果表明,设置不同的桩间距可调配群桩基础中桩与筏板的分担作用,调整桩筏基础的受力性能。常规桩距桩筏基础以桩为承载主体,地基土的荷载分担次之;当桩间距大于6倍桩径后,桩较早进入塑性支承状态,地基土分担荷载能力增强,桩与筏板荷载分担的主次作用发生转换,筏板逐渐转换为基础的承载主体。随着桩间距增大,筏板内力分布由整体弯曲过渡到以局部弯曲为主。桩筏基础桩顶荷载分布规律受桩间距的影响,随着桩间距增大,桩顶荷载由角桩最大逐渐转化为中间桩最大。建议桩筏基础设计方法应考虑桩间距设置对筏板与桩土体系相对刚度、筏板内力和桩顶荷载不均匀特征的影响。     

基于减小筏板差异沉降的刚性桩复合地基试验研究

针对高层建筑筏板荷载分布特点,采用内密外疏布桩和仅在筏板中心布桩方式,通过现场缩尺(1:10)模型试验,完成了带上部结构无桩筏板和刚性桩复合地基筏板静载荷试验。分析了筏板沉降、桩端平面以下地基沉降和筏板外侧地面沉降、筏板下桩土反力分布、桩土荷载传递及桩土荷载分担比。研究了工作荷载下不同布桩方式降低筏板差异沉降的效果。     

桩筏基础中筏板下土体反力探讨

在讨论桩筏基础下基底反力的问题后，指出土反力与桩的共同作用性，土反力在时间上的可变性和在面上分布的不均衡性，提出应采取外弱内强的布桩方式、土反力与桩端阻力发挥的同步性等观点。     

基底土反力对地下室底板设计的影响分析

以荷载传递法、有限单元法和弹性理论法的混合解法为基础进行桩筏基础体系分析。深入研究桩筏基础在桩基发生沉降过程中基底土反力和底板内力的变化规律,合理计算桩筏基础地基土荷载分担比,并提出基础底板设计中荷载取值的原则,为多层及小高层地下室底板设计提供依据。     

带裙房的高层建筑基础的优化设计

本文在高层建筑的上部结构与地基基础共同作用分析的基础上,研究了带裙房的高层建筑的桩箱(筏)基础的优化设计原则、方向和计算方法.并用工程实例,验证带裙房高层建筑的桩箱(筏)基础优化设计,不仅能改善基础受力状况,而且具有较大的经济效益.     

桩筏基础承台土反力和承台分担荷载研究

深入研究了筏底土反力的工作机理，探讨了影响筏底分担荷载作用的因素，对高层建筑桩筏基础设计具有一定的指导意义。     

桩-筏(梁)基础设计中地基反力的确定方法

桩 -筏 (梁 )基础设计时 ,筏板 (梁 )底部的地基反力的确定是十分关键的 ,它不仅受到上部结构的刚度影响 ,还受到地基土的固结度随着时间的增长而不断变化及地基刚度的时效性等的影响 .设计时其计算模型的建立又和桩 -筏 (梁 )的刚度有关 .根据地基土在桩 -筏 (梁 )基础的作用下的实际受力状况 ,结合工程实例 ,提出桩 -筏 (梁 )基础设计时简化计算的 3种模型及 3种型使用时的注意事项 .     

2012年“华夏建设科学技术奖”获奖项目(三等奖) 带裙房高层建筑桩基设计与沉降计算的研究

一、立项背景高层建筑桩筏基础设计中,桩多采用等长、等直径均匀布桩、即等刚度设计。实测沉降表明,等刚度设计情况下,带裙房的高层建筑物主楼的差异沉降及与裙房间的不均匀沉降问题比较普遍,特别是框剪、框筒、筒中筒结构,主楼碟形沉降明显。现有的全国性和地方性规范对桩箱或桩筏基础设计问题涉及较少。带裙房高层建筑桩基优化设计与沉降计算的研究很有必要。     

分层土中桩筏基础荷载分担问题的有限元分析

采用三维有限元方法建立桩筏基础模型来考虑各种影响因素对桩土分担比的影响。地表硬壳层的存在能够有效地提高筏板的分担作用。通过对不同桩距和布桩方式桩筏基础的计算,发现当桩距径比增大时,桩间土的承载作用有显著提高,但当大于7d之后则无显著变化。此外,还研究了不同桩端土的相对刚度以及应力水平下桩筏基础共同作用性状,可供工程设计人员参考,以优化设计并满足较高的经济性。     

偏心拔压荷载下桩筏基础设计

以工程实例说明了大偏心拉压荷载作用下,桩筏基础设计的基本要点和方法,通过应用变刚度调平布桩和桩基后压浆技术,使所有工况下的荷载中心与反力中心的间距均满足规范要求,从而在技术合理结构安全的前提下降低桩筏基础工程量,达到优化设计目的.     

桩筏基础分析方法与优化设计对策

桩筏基础设计的关键在于确定桩筏的荷载分担比及桩对减小沉降的作用。对国内外有关桩筏基础设计方面的资料进行了分析,针对高层建筑常见的两种荷载形式,提出了在筏板中布置长桩,沿筏板边缘布置短桩的桩群布设方式。依据对桩筏基础设计参数的研究成果,给出桩筏基础优化步骤和算例的验证情况。     

用于调整差异沉降的预留净空桩筏基础模型试验研究

预留净空桩筏基础是一种新的利用桩土相互作用的形式,可用于调整建筑物筏板–桩–土相互作用和减少差异沉降。进行了砂土中常规桩筏基础和桩顶预留净空桩筏基础的模型试验研究。分析表明:在相同荷载作用下,在试验条件下,相对于常规桩筏基础来说,预留净空桩筏基础的实质作用在于可使桩间土压缩提前发生,显著提高桩间土分担荷载的比例,在可压密土中可强化桩土相互作用,桩端刺入量显著下降,使得桩土更趋于整体沉降。预留净空桩筏基础可有效利用土的承载力,减小桩顶应力过分集中,且对桩端阻力有显著的强化作用。     

桩筏基础桩筏荷载分担的简便计算方法

在讨论桩箱(筏)基础相对刚度计算的基础上,提出一种桩与箱(筏)荷载分担比的简便计算方法,并用实例说明该法的可靠性.     

上部结构与桩筏基础共同作用的非线性分析

通过对上部结构与桩筏基础的共同作用进行非线性分析,可以来优化基础设计。本文建立了一种上部结构与桩筏基础共同作用的非线性分析方法,编制了分析程序。通过实例分析,研究其工作机理,探讨其合理的布桩方式和优化设计方法。     

长短桩桩筏基础相互作用系数解法及分析

采用积分方程法推导出求解桩-桩、桩-土、土-土之间的相互作用系数所需要的第二类Fredholm积分方程,利用叠加原理对长短桩桩筏基础进行计算分析,通过与其它计算方法的比较验证了计算方法的正确性.并对长短桩桩筏基础的沉降、各桩以及土之间的荷载分担情况进行了分析.该方法可以用来分析大规模的长短桩桩筏基础,具有较好的工程应用前景.     

桩筏基础与格式基础的联合设计

通过对安阳市人民银行营业办公楼的体型特点进行基础方案比较,确定中段(16层)采用桩筏基础,两边段(5层)为格式基础,分离施工,待沉降趋于稳定后再做后浇带的联合设计方法.重点是加大筏底土的荷载分担作用,并符合沉降控制要求.与纯桩基方案相比施工快、效益好.     

位移调节器用于端承型桩筏基础的模型试验研究

位移调节器是用于调节物体支承接触点之间位移的特殊装置,可用来保证端承型桩筏基础桩–土的变形协调和共同作用。为研究端承型桩筏基础中位移调节器的设置对桩–土–筏相互作用的影响,进行了位移调节器设置前后端承型桩筏基础的室内模型对比试验。试验测量了桩身轴力、筏板沉降及桩间土反力,分析了不同荷载级别下端承型桩筏基础的荷载传递规律、整体沉降与差异沉降分布特征以及桩土荷载分担比等内容,结果表明：与常规端承型桩筏基础相比,位移调节器的设置改变了桩筏基础的荷载传递规律,顺利实现了桩土的共同作用,同时适当支承刚度的调节器可优先且充分地发挥筏底土体承载能力,优化桩土荷载分担比。结论可为进一步理论研究提供试验依据。