桩筏基础的系统模拟法优化设计研究

针对桩筏基础复杂的大系统问题,提出了系统模拟法优化设计思想。首先应用正交试验设计优化系统输入,其次采用桩筏基础有限元分析程序计算系统输出响应,最后运用多目标决策技术优化系统输出响应并确定桩筏基础优化设计均衡解。该方法实现了人机交互的优化设计,可确保优化结果可行性。     

考虑上部结构的桩筏基础非线性共同作用分析

当前虽然已有考虑桩筏非线性的设计,但仍无人在此基础上,考虑上部结构。因此考虑上部结构,进一步认识其与桩筏基础非线性共同作用机理,优化桩筏基础设计,具有重要的现实意义。本文以子结构法凝聚上部结构的荷载及刚度,以平面壳体单元模拟筏板,按有限层法模拟桩土之间的弹性相互作用,用广义剪切位移法模拟桩的非线性工作性状,建立了一种考虑上部结构共同作用的桩筏基础非线性分析方法,并编制了分析程序。通过实例分析,探讨了上部结构与桩筏基础非线性共同作用的机理,研究了合理布桩方式,探讨了以差异沉降为目标的优化设计的可能途径。     

桩筏基础相互作用分析

提出了考虑土-桩-筏相互作用的迭代分析方法,可获得筏板的内力和桩身轴力等.考虑了桩筏基础下群桩效应作用的群桩桩顶反力分布、群桩桩端力分布及桩与桩相互作用等问题,使得计算的群桩单桩刚度较合理.同时,具有能考虑土的非线性、成层地基及利用单桩静载试验成果反演分析所得参数运用于群桩分析等特点.采用的8节点等参板单元可适用于分析平面不规则形状及变厚度的薄筏板和厚筏板.用笔者提出的方法对桩筏基础实例进行了分析,研究了桩长对该桩筏基础相互作用的影响,并与实测成果及其他学者研究成果进行了对比,表明了该方法能较合理地分析桩筏基础相互作用.     

复杂环境中大规模桩筏基础的优化设计方法研究

变刚度优化设计对于复杂环境中的大规模桩筏基础始终是一个重要难题。基于有限元分析提出一种两阶段优化设计方法,该方法首先根据传统均匀布桩方案的桩顶应力分布对群桩进行分区,然后依据每个子区域桩顶应力之间的关系确定基桩数量调整系数,最后通过调整桩间距来改变各子区域的基桩数量,从而实现变刚度优化设计。运用该方法对多层土体中承担非均匀上部结构荷载的大规模桩筏基础进行变刚度优化设计,计算结果表明优化设计后筏板的差异沉降、平均整体弯矩和群桩顶部的差异应力均显著降低。该方法计算简单,应用范围广,且不受复杂土层条件、非均匀上部结构荷载以及桩基础规模大小形状的限制。     

超高层建筑桩筏基础的桩顶反力计算研究

根据上海高88层、筏板厚度为4 m的金茂大厦和高101层、筏板厚度为4.5 m的上海环球金融中心桩筏基础的实测沉降资料,论证超高层建筑的桩筏基础为弹性体。对以上两幢超高层建筑和正在建造中的高121层、筏板厚度为6 m的上海中心大厦的桩筏基础,采用偏心受压公式和高层建筑与地基基础共同作用理论方法(混合法)进行详细对比计算,论证按弹性体计算桩顶反力的合理性,阐明《建筑桩基技术规范》(JGJ 94–2008)的3.1.8条的正确性和合理性。期望能够改变过去按偏心受压公式计算桩顶反力的传统观念,提高设计水平。     

高层建筑疏桩筏板基础现场实测与分析

桩基础设计时如何考虑桩间土的承载能力,目前还是一个难题,通过对南京大学MBA大楼疏桩筏板基础的原位测试,得到了高层建筑疏桩筏板基础的沉降特性、桩顶压力分布、桩间土压力分布、筏板内钢筋轴力的分布,分析了桩与桩间土承担竖向荷载的比例,肯定了高层建筑应用疏桩基础的可能性,其现场实测结果可供高层建筑基础设计及理论研究作参考。     

桩筏基础下地基土的荷载传递特性

桩筏基础由桩和筏组成一种联合基础，筏将大部分总荷载传递给桩，同时其本身也承担总荷载的一部分。因此，充分认识桩筏基础对上部荷载向地基土的传递特性是非常必要的。该文提出一个桩筏基础传递荷载的计算模型，模型考虑了桩的布置形式对地基接触压力的影响，同时还考虑了桩的受荷过程中的变化特性，并详细分析了桩与筏之间的荷载分配问题。     

复杂地质条件下高层建筑桩筏基础监测与综合分析

结合一个典型的桩筏基础工程实例,综合分析了在复杂的岩溶地质条件下基桩桩身应力、筏板主筋应力-应变、筏板变形、筏板下土压力及基础的沉降与倾斜等监测方法和监测结果。详细论述并提出了复杂地质条件下桩筏基础监测与综合分析的新方法。在综合分析监测数据的基础上,不断完善工程设计方法及施工方案,对工程质量进行检验,对工程的安全度进行评价。监测信息对同类工程项目具有重要的参考价值。     

控制差异沉降的桩筏基础桩径优化分析方法

桩径优化是桩筏基础以差异沉降最小化为目标的基础优化分析的重要组成部分。基于桩筏基础通用分析方法,结合遗传算法提出了包含非线性约束条件的以差异沉降控制为目标的桩筏基础桩径优化分析模型,并给出了优化分析的实施步骤。通过示例说明了桩径优化的实施情况,对比给出了优化前后基础沉降、桩基荷载分布与筏板分担比、筏板弯矩和剪力结果。最后通过参量分析研究了筏板厚度、桩基参量和土体参量对最优桩径确定的影响程度,桩长和土体特性对桩径优化结果影响显著,而桩体材料特性和筏板厚度对桩径优化结果影响不大。     

水泥搅拌桩在高层建筑地基处理中的设计与应用

从桩体本身和桩与土相互作用原理出发分析了水泥搅拌桩的加固机理,论述了在高层建筑中水泥搅拌桩的设计与计算过程．并通过某水泥搅拌桩工程实例分析了其承载力提高的原理和变形规律。并从桩基检测和变形观测结果证明水泥搅拌桩可有效地应用于高层建筑的地基加固中。     

刚性桩复合地基上筏板基础沉降计算

采用一种桩-土体系共同作用的解析解考虑刚性桩复合地基,该解析解以剪切位移法为基础,进而通过其与垫层、筏板的相互作用计算筏板基础的沉降。用自编程序对算例计算的结果与ANSYS计算的结果进行对比,并与工程实测进行对比,结果吻合较好,表明该方法可行,有应用前景。     

CFG桩复合地基在高层建筑中的应用

CFG桩复合地基处理技术是一种应用比较广泛的地基处理方式。根据郑州逸泉国贸酒店工程现场地质条件,结合工程实际情况,设计采取CFG桩进行地基处理。介绍了CFG桩的设计及施工情况。检测结果表明,在高层甚至是超高层建筑中,在保证施工质量的前提下,采用CFG桩复合地基处理技术是可行的基础方案。     

粉煤灰垫层与夯扩灌注桩联合处理高层建筑地基

利用夯扩灌注桩对桩端持力层的加密作用，可解决水下填筑问题，利用粉煤灰的可压密性和夯扩灌注桩承载力高的特点，可大幅提高复合地基承载力，减少工程投资。以河南洛阳某高层建筑为例，介绍了粉煤灰垫层和夯扩灌注桩组成的刚性桩复合地基在高层建筑地基中的应用。     

局部桩筏基础的设计与施工

以加拿大多伦多市某工程为例,介绍了在复杂地质条件下采用局部桩筏基础（PPRF）的设计及施工问题;探讨了设计PPRF的决定性因素;在保持PPRF设计的完整性前提下,提出了单位沉降量的准则,并用于筏板和桩的设计;计算了PPRF的滑移及转动;最后,采用有效方法对该工程采用的局部桩筏基础进行了计算分析。结果表明,PPRF的设计主要取决于侧向土压力、分布不均的建筑荷载以及地基土的非均匀承载力,工程桩应主要布置在沉降较大的区域,即位于筏板基础承受高压力而土体承载力较低的西北部。探讨局部桩筏基础的设计与施工为该类型工程的基础设计提供了一个新的解决途径。     

水泥土搅拌桩在高层建筑地基处理中的应用

结合工程实例,介绍了水泥土搅拌桩在高层建筑地基处理中的设计计算、施工质量控制和检测方法与结果。检测结果证明,水泥土搅拌桩应用于高层建筑的地基处理是可靠和可行的。     

某超高层建筑围护桩优化设计

结合苏州某超高层建筑围护结构设计的工程实例,对围护桩配筋进行优化,并对沿周边非均匀配筋和均匀配筋进行强度、刚度和经济比较,同时对围护桩不同长度下基坑受力变形特征进行了研究。结果表明：围护桩采用不均匀配筋及长短交错布置,在受力性能上变化不大,但是能够降低工程造价,缩短工期,获得最佳的经济效益和社会效益。     

滑动测微计在黄土地区超高层建筑桩基中的应用

近年来,国家正在进行“一带一路”建设,超高层建筑在西北各地大量涌现。在超高层建设过程中,桩身内力状况越来越受到设计人员的重视。相比于传统的桩身内力测试方法,滑动测微计技术具有明显的优势。结合实际工程案例,重点介绍滑动测微计技术在黄土地区超高层桩基施工中的应用效果,以加深对黄土工程特性的认识,获得黄土地区后注浆灌注桩施工工艺、承载力性状及分布特点等方面的关键数据,为今后西北黄土地区超高层建筑提供必要的施工经验及技术指导。     

桩基优化设计经济效益分析

分析岩土工程勘察报告中所揭示的地基土层特性,根据所掌握的大量桩基工程检测试验数据、沉降观测实测数据,对桩周（端）地基土的受荷性能以及基桩工作性状进行研究,通过静载荷试验的实际桩基承载能力,分析推导出优化地基土桩基设计参数。据此优化带来了一定的经济效益。     

碎石桩复合地基抗液化设计方法的分析

对碎石桩复合地基抗液化设计方法进行了分析评价 ,并对施工技术作了介绍。基于复合地基抗地震液化作用的分析 ,提出一种合理的抗液化设计方法 ,该方法能够体现碎石桩复合地基的加密、排水和减震三方面的抗地震液化作用。