上部结构—筏板—地基相互作用的有限元分析

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随着高层建筑的发展,筏板基础已经成为一种较常用的基础形式。国内外的研究者都对其进行了广泛的研究,尤其是在上部结构、基础和地基的共同作用方面的研究,已经日渐成熟,并应用在工程的设计中。本文针对上部结构、筏板基础和地基的共同作用,在考虑了土体的非线性性质和整体变形协调后,选取合适的三维空间计算模型,应用有限元仿真软件ANSYS建立框架、筏板和地基相互作用的体系,对其进行共同作用分析。(1)对共同作用的原理及各部分的有限元模型的选择等进行了介绍;(2)验证了用ANSYS进行共同作用分析的可行性,能正确的反应在外荷载作用下共同作用的三部分之间的相互影响;(3)对共同作用方法及常规计算方法进行分析比较、探讨,揭示了结构物在静力平衡条件和变形协调条件的情况下,三部分之间的相互作用影响及相互关系;(4)着重分析了在地基土刚度、筏板刚度和框架梁截面作用下,上部框架的轴力,整体的沉降,筏板的内力和地基土的应力等几个方面进行分析。每个刚度的变化设置三个不同的数值来进行对比,在最后得出在进行工程设计时对筏板基础的板厚的分析,比如在筏板的周围可以适当的减小厚度,成外弱内强的方式,更适合筏板的受力状况,适当的情况下可以做成有肋梁形式的筏基。
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