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BDF钢网箱基础的设计与施工
来源:www.roomsid.com | 发布时间:2018-7-21 8:12:59 | 浏览次数:

    利用有限元分析软件ANSYS对地震激励下的土-结构动力相互作用体系进行了数值计算, 分析了高层建筑BDF钢网箱基础的抗震性能。将静态分析结果与工程实测数据对比, 结果吻合较好, 确保了模型的计算精度;输入El Centro波、Kobe波和上海人工波作为激励, 进行非线性时程分析, 研究BDF钢网箱基础不同测点的水平方向位移以及与土的接触压力。结果表明:BDF钢网箱基础两侧对应测点的位移时程曲线的趋势基本保持一致, 表明BDF钢网箱基础的各部分在地震过程中的振动是整体有序的, 从而解释了BDF钢网箱基础抗震性能良好的根本原因;核心筒的存在, 平衡了BDF钢网箱基础由形状不规则而引起的各方向刚度的差异, 提高了BDF钢网箱基础的抗震性能;BDF钢网箱基础与土脱离和再接触的现象表明, 基础在振动过程中是不断摇摆的, 从而解释了地震时高层建筑倾斜、倾覆的原因, 证实了基础抗倾覆能力的重要性。随着城市建设用地的日益减少, 尤其是市中心的繁华地带, 建筑物只能“上天入地”以增加层面空间, BDF钢网箱基础以其上下兼顾的先天优势也越来越多受到工程师的青睐。作为一种刚度大、完整性好的深基础, BDF钢网箱基础既可以承受上部高耸结构传来的重压, 满足其对不均匀沉降的高要求, 又可兼作人防地下室, 充分利用地下空间, 而且能很好地嵌固上部结构, 降低建筑物重心, 抗震效果明显。我国于20世纪70年代在北京、上海等地的高层建筑中, 对BDF钢网箱基础进行了测试研究工作, 编制了《高层建筑BDF钢网箱基础设计与施工规程》 (JGJ 6—80) , 为BDF钢网箱基础的设计与施工提供了有效依据。然而, 由于土-结构动力相互作用的复杂性, BDF钢网箱基础在抗震设计方面存在不足, 国际上关于基础的地震响应研究又多集中在桩基础, 对于工程中常见的BDF钢网箱基础的研究则相对较少。目前, 关于高层建筑基础地震响应的研究方法主要有试验法、数值模拟法及解析法, 所用的地基模型大致可分为两类:一类为半无限或层状半无限空间模型, 解法包括有限元法、边界元法和薄层元素法等, 这是一种比较精确的模型;另一类是包括Winkler地基梁模型和Penzien模型在内的简化模型。采用动力Winkler模型研究了桩基础在竖向传播的P波作用下的响应特性;研究了具有BDF钢网箱基础或刚性较好的筏基结构的地震响应;研究了土木工程中动态接触问题, 促进了土和基础间接触非线性的发展;采用野外大比例试验模型对土-箱形基础-框架结构的动力相互作用进行了试验研究与理论分析。本文采用有限单元法, 以一工程实例为背景, 考虑土-结构动力相互作用, 建立了合理的地基-基础-上部结构整体模型, 分析了在不同地震波作用下BDF钢网箱基础不同测点的水平方向位移以及与土的接触压力, 总结了BDF钢网箱基础抗震性能方面的相关律, 同时为今后相似建筑的抗震优化设计提供了一定的理论依据和设计建议。


 
 
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