桩基沉降稳定预测的构造函数法及其应用

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近年来超高层建筑如雨后春笋般的耸立于各个城镇。伴随着超高层建筑沉降问题的突出,人们对超高层建筑的沉降观测和沉降预测越来越重视。研究人员重视对最终沉降量的预测和依据最后的几次沉降量来判断沉降是否进入稳定阶段。这种判断方法较为抽象,本文提出构造函数模型法来预测桩基沉降稳定。采用一种较为准确、迅速的新方法来进行判断。研究嵌岩桩在超高层建筑荷载作用下的沉降稳定变化规律,找出嵌岩桩从哪个一百天起开始进入沉降稳定阶段及对应的沉降量,以及最终的沉降量。同时补充该地区的沉降经验系数相关资料,以供后继工程结构可靠度设计提供理论参考依据。对于超高层建筑的沉降预测,传统的计算机编程类的研究方法有:Asaoka法、经典灰色模型GM(1,1)、灰色Verhulst模型,这些方法在工程中获得了较好的反馈,具有较高的应用价值。但是,这些方法存在着以下不足:1、只是单一的考虑到沉降量是时间的函数,忽略了最终影响沉降量的主要因素是荷载。2、以上三个模型的理论是建立在等时距沉降数据分析的基础上,而实际测量时间间隔是不相等的。3、它们只适用于连续、平滑的事件趋势中,不适用于突变或灾变的数据序列;因此往往也不能够真实地反映实际情况。4、不能快速、准确的判别沉降是否进入稳定阶段。对于超高层建筑的沉降量的计算,常用的理论方法其计算结果具有一定的参考价值,但是这些计算方法往往有点偏离了实际情况,不能及时、真实有效的反映超高层建筑的沉降问题。为了解决这些不足,采用一种预测沉降稳定的新方法—构造函数模型,利用新的构造函数模型,对嵌岩桩沉降稳定进行数值模拟,并依据C++等编程软件对其进行预测、分析。通过新的构造函数模型,用等效作用分层总和法、Boussinesq解法、等代实体深基础法和明德林应力法对该工程的桩基础的沉降进行了理论分析,并与实测值进行了对比分析,研究结果表明:通过构造函数模型并结合C++编程进行数值计算,其结果与理论值大致吻合,且计算精度高于Asaoka法、经典灰色模型GM(1,1)、灰色Verhulst模型;该地区嵌岩桩沉降经验系数为0.65±0.15,通过该降经验系数可以较好的指导结构可靠度设计;平面位置对测点沉降量的修正系数为0.75~1.05;嵌岩桩进入沉降稳定的时间为402d,对应的沉降量为12.1mm,最终沉降量为16.1mm。该构造函数计算结果与实测结果吻合较好,为研究嵌岩桩沉降稳定规律提供了一种新方法。
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