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随着我国城市建设的快速发展,筏板基础在多层和高层建筑中得到了广泛的应用。合理的考虑上部结构、筏基、地基土三者间的共同作用效应具有很大的现实意义。将上部结构、基础及地基三者看成一个整体,进行共同作用分析已有多年历史。然而以前的大多数研究仅限于二维线弹性分析,在传统的工程设计中无法考虑共同作用效应。因此,本文对上部结构、筏板基础及地基组成的共同作用体系进行三维空间有限元数值分析。
本文在继承国内外相关理论和方法的基础上,综合相关的文献资料,对上部结构-筏形基础一地基的共同作用做了以下几个方面的分析与研究:
(1)对土与结构物的相互作用的基本原理、研究方法以及研究的历史现状进行了系统的阐述和总结。选取了合理的上部结构、筏形基础和地基各部分的本构模型,并给予了一定的评述,为后续的研究工作打下了理论基础。
(2)本文采用大型有限元软件ABAQUS进行三维建模及有限元分析,考虑土的弹塑性性质,重点研了筏板与地基土接触面的非线性问题、共同作用中筏板刚度变化的影响、共同作用中上部结构刚度变化的影响、共同作用中地基刚度变化的影响。
(3)不同的地基模型对共同作用的影响是不一样的,本文进行了弹塑性地基模型下与线弹性地基模型下对基础的受力及变形影响,从而得到一些规律。