基于共同作用分析法的高层框架与桩基础设计

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最近十年来,高层建筑迅猛发展,但现行规范所规定的常规设计方法与工程实际中结构受力情况有较大出入,改进高层建筑设计方法刻不容缓。本文基于共同作用分析法研究高层框架和桩基础的设计,即将高层框架与桩基础视为一个统一的整体,采用有限元和有限层法进行共同作用分析,研究了上部结构刚度变化等因素对基础沉降与框架内力的影响,并与常规设计法进行了比较分析,为改进和提高框架结构设计的安全和经济提供了依据。 在以往的常规设计中,将上部框架看成是柱底固定的独立结构进行计算,不考虑上部结构、基础和地基之间的共同作用,与实际结构的受力与变形存在较大差异,使设计出的结构不安全或不经济。本文分析时将空间框架离散为空间杆件单元,将成层地基离散为有限层元,采用Q-s曲线确定单桩刚度,建立了考虑空间框架与桩基共同作用的有限元和有限层模型。 最后,基于共同作用原理,在C++ Builder环境下编制了相应的计算程序。针对分别支承在两种不同型式的桩基上时的某高层框架结构,利用所编程序结合TAT软件对空间框架进行了内力计算,并对梁高等因素进行调整,分析其对共同作用的影响。本文得出了一些有意义的结论,可供工程应用参考。
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