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桩筏基础设计的演化进展浅析-PDF

1 桩筏基础设计的演化

高层建筑桩筏基础的设计近20多年来从原理和实践方面都发生了一系列演化,大体可分为3类模式:

  1. “纯桩”模式,不论是端承型桩还是摩擦型桩、低承台还是高承台,一律由桩承担全部荷载,不考虑基底土的分担作用,这是传统的并仍为一些岩土工程设计者沿用的模式;
  2. 复合桩基模式,对于非端承桩、基底土为非液化、非湿陷性、非欠固结土的条件下,考虑桩间土分担一部分荷载,如JGJ94-94的有关规定;
  3. 按控制变形设计的复合疏桩基础模式,一种情况是地基土承载力不足,由疏桩弥补其不足,另一种情况是地基土承载力虽满足要求,但沉降过大,布置疏桩以减小沉降。前者称为协力桩基(Assistantpile),后者称为减沉桩基(Settlementreducingpile);这二者在满足承载力要求的前提下,控制沉降变形,且均应为摩擦型疏桩,以较大程度地发挥桩间土的承载力作用。近年来,上海、浙江等地已建成按控沉疏桩桩基础原理设计建成多层住宅数百幢,伦敦和法兰克福已建成高层建筑疏桩基础工程。

2 控制变形疏桩基础的应用问题

控沉疏桩基础的设计原理是基于这样一些前提条件:

  1. 桩的极限承载力不出现“零强度”破坏,即容许桩侧阻和端阻达到极限值状态,而不容许出现零强度破坏的桩身材料强度达到极限;换言之,桩身强度的安全系数不得小于土支承阻力的2倍;
  2. 确保桩-土-筏组成有效的共同作用体系,即基底土必为非液化、非湿陷性、非欠固结土,并具有一定的承载力,以确保桩达到极限承载力后地基土仍具有足够的潜在承载力。软土地区高层建筑采用控沉疏桩基础的可能性和经济性不大,因为要确保桩、土总体承载力具有足够安全度,而地基土的贡献率不大,导致桩数多,桩距小

3 变刚度调平设计

控制建筑物的差异变形,以降低筏板内力和上部结构次应力、减小板厚、配筋、改善使用功能,这是按控制变形设计的基本目标。为了实现这一目标,我们提出以上部结构-筏板-桩土共同作用分析为基础的变刚度调平设计。其基本原理是根据初始布桩进行共同作用分析所得的沉降等值线,实施变桩距、或变桩径、变桩长(视具体条件而定)布桩,破除均匀布桩或外密内疏布桩概念;对于地基土承载力满足要求但变形不均的情况下,实施局部布桩,破除纯天然地基概念;既利用桩间土分担荷载,又利用结构、筏板、桩调整变形的能力。通过共同作用的迭代耦合计算最终实现调平(差异变形减至最小)设计。原文作者:刘金砺研究员。

刘金砺.桩基研究与应用若干进展浅析.施工技术.2000.29(9):2-5.

2010-1-31 作者 readwiki 发布于分类: 岩土工程 | 关键字 : 桩基 变刚度 变形控制 | 浏览 | 评论 0
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