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天津滨海新区属软土地区,地质条件差,地基土软且承载力较低,在荷载作用下建筑物的沉降较大。由于滨海新区地基土的特殊性,往往按一般理论设计计算的沉降值与实际沉降值有一定的差距,有时甚至有很大的差距。
一般而言,地基沉降或地基的不均匀沉降存在两方面的问题,一是地基沉降或地基的不均匀沉降时地基土的受力状况与变形机理;二是地基沉降或地基的不均匀沉降时对结构产生的影响。本文主要针对第二个问题采用反分析方法进行研究,即地基的不均匀沉降时对框架结构产生的影响的反分析研究。研究工作如下:
1、针对较有代表性的框架结构在软土地基条件下配有不同基础类型——筏片基础、箱形基础、桩筏基础,利用有限元分析程序ANSYS对地基的不均匀沉降进行建模分析。为了课题计算的可行性,建模中采用COMBIN14弹簧单元模拟土体单元。用SHELL63单元模拟基础。
2、对模型中的各个参数进行分析计算。
3、通过数值模拟计算与曲线方程的拟合,总结适合天津滨海地区软土地质的地基沉降方程。
4、采用强行地基沉降及不均匀沉降的反分析研究方法来分析由于地基沉降在上部结构产生的内力分布与内力变化。在有限元分析程序ANSYS中给地基基础各个节点强行施加竖向位移荷载,来获得上部结构的受力与变形。
5、对比不同基础类型、不同基础厚度、不同地基刚度以及在不均匀荷载下不均匀沉降对上部结构应力应变的影响,找出影响不均匀沉降的因素,为设计工作提供帮助。
一般而言,地基沉降或地基的不均匀沉降存在两方面的问题,一是地基沉降或地基的不均匀沉降时地基土的受力状况与变形机理;二是地基沉降或地基的不均匀沉降时对结构产生的影响。本文主要针对第二个问题采用反分析方法进行研究,即地基的不均匀沉降时对框架结构产生的影响的反分析研究。研究工作如下:
1、针对较有代表性的框架结构在软土地基条件下配有不同基础类型——筏片基础、箱形基础、桩筏基础,利用有限元分析程序ANSYS对地基的不均匀沉降进行建模分析。为了课题计算的可行性,建模中采用COMBIN14弹簧单元模拟土体单元。用SHELL63单元模拟基础。
2、对模型中的各个参数进行分析计算。
3、通过数值模拟计算与曲线方程的拟合,总结适合天津滨海地区软土地质的地基沉降方程。
4、采用强行地基沉降及不均匀沉降的反分析研究方法来分析由于地基沉降在上部结构产生的内力分布与内力变化。在有限元分析程序ANSYS中给地基基础各个节点强行施加竖向位移荷载,来获得上部结构的受力与变形。
5、对比不同基础类型、不同基础厚度、不同地基刚度以及在不均匀荷载下不均匀沉降对上部结构应力应变的影响,找出影响不均匀沉降的因素,为设计工作提供帮助。