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《上部结构与地基基础共同作用问题的研究现状》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、浙江建筑,第26卷,第9期,2009年9月ZhejiangConstruction,Vo.l26,No.9,Sep.2009上部结构与地基基础共同作用问题的研究现状ResearchStatusoftheInteractionofSubsoilFoundationandSuperstructure肖强,丁翠红XIAOQiang,DINGCui-hong(浙江工业大学建筑工程学院,浙江杭州310032)摘要:虽然国内外土木工程学界对高层建筑上部结构与地基基础共同作用课题的研究已取得较丰硕的成果,但离工程实用仍有距离,还有许多问题有
2、待解决,必须对其进行更加深入的研究。在此叙述了上部结构与地基基础共同作用研究的发展状况,介绍了目前高层建筑上部结构与地基基础共同作用分析的主要成果、采用的研究方法以及共同作用分析中采用的地基模型,并探讨共同作用研究中存在的问题。关键词:上部结构;地基;基础;共同作用;研究现状中图分类号:TU471文献标识码:A文章编号:1008-3707(2009)09-0028-06上部结构与地基基础共同作用问题是岩土工程这是一种不完全的共同作用分析方法。上述初等方领域的热点课题。该课题的研究成果对于指导实际法和常规方法与实际情
3、况不相符合,其结果往往与工程设计,改善结构设计方法,使计算趋于合理和经考虑共同作用的分析结果差异较大。由于没有考虑济,保证建筑结构的安全性、经济性,降低工程造价,到基础沉降差引起的上部结构次应力,从而使上部具有非常重要的现实意义。结构的设计偏于不安全。而把上部结构简单地视为长期以来,由于计算手段的限制,在实际工程设绝对刚性或绝对柔性,又使基础内力的分析结果分计中通常把上部结构与地基基础分隔开来各自独立别偏小和偏大。因此,只有采用共同作用的理论进计算。早期的初等设计方法先将上部结构的刚度视行设计,才能真实地反映结构体系的实际工作状态
4、,为无穷大,从而把基础与上部结构的连接点看做不从而进行比较合理的设计。国内外的学者很早就注动铰支点,在基底反力为线性分布的假设下计算基意到了共同作用研究的重要价值,相继进行了大量础内力和变形,再把线性分布的基底反力作用在地的理论、实测和实验研究,取得了丰富的成果。如今基上来进行地基承载力和变形的计算。这种方法只计算机技术和数值分析方法的迅速发展,以及现场考虑了总荷载与总反力的静力平衡条件,完全没有实测和实验设备的极大改善为进行上部结构与地基考虑上部结构与基础以及基础与地基接触处的变形基础共同作用分析提供了强有力的手段。协调条件。而
5、目前工程界广泛采用的常规设计方法1上部结构与地基基础共同作用研究的回顾则是先把基础的刚度视为无穷大,求出上部结构在基础顶面处的固端反力,再把该固端反力反向作用1947年Meyerhof首先提出了支撑在独立基础于基础,在考虑地基基础共同作用的条件下计算基上的平面框架结构共同作用的概念,后于1953年又础内力和地基变形,但又完全忽视上部结构的存在。根据上部结构中任一点附近的变形协调条件,推导收稿日期:2009-03-23作者简介:肖强(1979),男,安徽合肥人,硕士研究生,研究方向岩土工程与地下结构。第9期肖强等:上部结构与
6、地基基础共同作用问题的研究现状29[1]出框架结构等效抗弯刚度近似计算公式:线弹性地基模型计算地基变形的方法来分析筒体结n2Kui+KliL构一基础一地基协同工作,然后按此方法编制了一EBIB=EbIbi1+2i=12Kbi+Kui+Klil个通用程序并进行了算例分析。(1)在这些研究过程中,由于有限元划分网格而形式(1)中:EBIB为上部结构等效抗弯刚度;Eb为梁、成数目庞大的单元和结点,而当时的计算机技术还柱弹性模量;Kui,Kli,Kbi为第i层上柱、下柱和梁的处在较低的水平,计算机的内存容量和计算速度还线刚度,其值分别
7、为Iui/hui,Ili/hli,Ibi/hbi;Iui,Ili,Ibi分远远不能满足共同作用分析的需要,因此必须寻求别为第i层上柱、下柱和梁的截面惯性矩;hui,hli为有效的方法来解决计算机技术发展滞后的问题。结第i层上柱及下柱的高度;hbi为第i层梁的长度;L、l构分析的子结构方法最初是为解决飞机这类大型和分别为结构弯曲方向的总长度和柱距;n为建筑物复杂结构的有限元分析问题而建立起来的,1971层数。年,M.J.Haddadin在共同作用研究中首次引入了子考虑上部框架结构共同作用后基础承受的弯矩为:结构方法,对文克尔地基上筏
8、板基础与框架结构的共EFIF同作用进行了分析。子结构法能明确表达上部结构MF=M(2)EFIF+EBIB刚度与荷载的凝聚过程,特别适用于高层建筑结构所式(2)中:EFIF基础的抗弯刚度;特有的以标准层沿竖向呈串联的构成方式,经多重的EBIB上部
