精彩桩筏基础简化剖法.ppt

国家桩基规范沉降计算存在的问题 ? 桩端应力偏大 ? 压缩层厚度偏大 ? 压缩模量偏大 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 400 800 1200 1600 压力（kPa） 孔 隙 比 自重应力 自重应力 + 附加应力 群桩中单桩 P ～ S 曲线 0 100 200 300 400 500 0 5000 10000 荷载P(kN) 沉 降 S ( m m ) 单桩桩顶 群桩中中心桩 群桩中角桩 群桩地基的变形和沉降计算方法分析结论 ? 设计荷载下，单桩桩顶沉降主要由桩身压缩 组成，桩端沉降很小 ? 群桩桩顶沉降主要由桩端沉降组成，桩身压 缩较小 ? 本文群桩沉降计算方法分析合理，与实测值 吻合 ? 在相同荷载下，群桩沉降远大于单桩沉降， 群桩中单桩 P ～ S 曲线反映了群桩中单桩刚度 To 目录 五、群桩分析时压缩性指标的确定 ? 粘性土可以主要根据高压固结试验的 e ～ p 曲线和原位试验（静力触探和标贯试验） 确定 ? 无粘性土主要根据原位试验（静力触探和 标贯试验）确定 粘性土 E s1-2 和 E s 之间的关系 2 1 ) 47 . 0 0039 . 0 ( ? ? ? s z s E E ? 0 1 2 3 4 0 200 400 600 800 自重应力（kPa） 压 缩 模 量 比 （ E s / E s 1 - 2 ） a b c 根据压缩试验和原位试验估算的不同土质的压缩模量 土层编号 及层名 平均深度 (m) P s (MPa) q c (MPa) N ( 击数 ) E s1-2 (MPa) E s (MPa) E c,s (MPa) E ps,s (MPa) E qc,s (MPa) E N,s (MPa) (3-1) 淤泥 21 1.00 0.93 3.6 4.21 4.30 4.7 4.25 7.5 5.7 (8-2-1) 粉质粘 土粉砂互层 66 3.27 1.68 16 6.29 10.0 15.8 12.61 9.13 14.6 (9-2) 中砂 77 11.93 12.7 50 7.43 25.0 21.2 38.24 32.8 31.7 标贯击数和比贯入阻力随深度变化 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 20 40 60 标贯击数 N 比贯入阻力 Ps （× 5MPa ） 土 层 深 度 ( m ) K404 K450 K405 J431 J433 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 10 20 30 40 压缩模量（MPa） 土 层 深 度 （ m ） 静力触探估算 标贯击数估算 根据统计经验估算 To 目 六、群桩基础分析模型 群桩中单桩非线性刚度 pj bj j j j S S P S P K ? ? ? Pj —— j 桩桩顶荷载 Sj —— j 桩桩顶沉降 —— 筏板下桩的平均荷载 P 薄板壳理论 薄板单元 厚板假定 厚板假定 薄板假定 薄板假定 三维实体等参元 三维弹性理论 单 元 构 造 中厚板壳理论 中厚板壳单元 单 元 构 造 单 元 构 造 筏板单元构造途径 板单元的构造 16 节点三维实体 单元中引入 Reissner 厚板的 假定，获得了适 用于任意截面、 厚薄板通用的三 维实体退化板单 元 单元的分区积分 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? mm k k T e d d J J 1 1 1 1 1 1 1 ? ? B D B K 该单元具有以下特点：同一个单元可以包括桩、土、孔穴 等多种材料，使单元数量大大减少，降低计算工作量 单元适用范围 ? 厚薄板通用 ? 变厚度筏板 ? 考虑地基和桩的水平刚度作用 ? 同一个单元内可以考虑几种不同材料 ? 适用于大型复杂结构的分析 群桩分析方法的特点 ? 变厚度筏板 ? 厚板和薄板 ? 高层建筑主楼和裙楼整体分析 ? 考虑相邻基础的相互作用 ? 计及地基和桩的水平刚度 ? 考虑地基的非均质性、不等厚、缺失等 ? 计算参数为常用的土工参数，容易确定 ? 适用于常规设计的桩基 变厚度筏板分析实例一 —— 筏板平面及平面图 变厚度筏板分析实例一 —— 筏板有限元模型 变厚度筏板分析实例一 —— 沉降等值线 变厚度筏板分析实例一 ——