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软岩复合地基与桩基础动力响应特征对比分析

罗萍，钟静，胡熠

(1．中国建筑西南勘察设计研究院有限公司，四Jl成都610052；2．西南交通大学，~tJll成都610031)

【摘要】为了分析软岩复合地基与桩基础在地震荷载作用下的动力响应特征，文章以成都龙湖世纪

城工程为背景。分别按照复合地基方案和桩一筏基础方案建立有限差分模型，采用非线性动力反应分析方

法，对地震荷载作用下复合地基与桩基础的受力变形特性进行了分析。分析结果表明，在地震荷载作用下，

复合地基较桩基础能更好地阻碍地震加速度向上部结构传递，减少上部结构自重所产生的地震荷载。同时

在复合地基中的大直径桩桩顶水平荷载也远小于桩基础中桩顶水平荷载，后者产生的最大水平荷载为644

kPa，约为前者的11．7倍。

【关键词】复合地基；桩基础；地震；动力响应

【中图分类号】TU470【文献标志码】A

1背景工程介绍

龙湖世纪城项目位于成都市高新区天府大道旁，建筑物

包括十栋超高层住宅建筑，其中世纪城一期工程为两座45

层的超高层建筑，建筑基础埋深一13．6m，设计基底压力约

915kPa。场地内基础直接持力层为砂卵石层，基础以下地层

依次为砂卵石层、强泥岩、中风化岩。由于建筑对基地承载

力的要求较高，若采用筏板基础以密实卵石作基础持力层，

地基很难满足承载力要求，因此根据现场情况制定出复合地

基和桩筏基础两套方案。其中，复合地基方案采用大直径素

混凝土挖孔桩复合地基，设计桩径为1．5In，桩长约12In，桩

间距3In，共布置621根素混凝土桩，褥垫层厚度为0．2m，

桩身混凝土强度为C20，要求处理后复合地基承载力不小于

9OOkPa；桩筏基础方案中塔楼部分筏板厚度为2．2in，筏板

混凝土强度等级为C30，筏板下基桩采用人工挖孔灌注桩，图1建立复合地基模型示意

桩径1．5m，桩长约17m，桩间距为4．0m，桩身混凝土等级2．2物理力学参数设置

为C30，护壁混凝土强度等级为C20，单桩承载力特征值为模型中不同地层的物理力学指标按照《成都龙湖世纪

4500kPa，共布置198根人工挖孔灌注桩。城项目岩土工程详细勘察报告》中的岩土物理力学推荐值进

行取值，模型中动弹性模量按照弹性模量的1．4倍取值，各

2模型建立及参数选取

层的力学参数见表1。

2．1建立模型2．3地震荷载取值

建立的模型长X宽X高为90m×48m×170m，筏板基在进行地震动荷载分析时，以汶川地震为动荷载原型。

础尺寸为60mx24m。模型中桩径桩间距等尺寸与制定的考虑到龙湖世纪城所在的成都地区在汶川地震时位于烈度7

复合地基及桩筏基础方案完全一致。考虑到整个结构在受度区，因此保持地震加速度时程曲线波形不变，依据7度区

到地震作用下的相互变形影响关系，因此复合地基的上部设最大加速度振幅0．1g对汶川地震卧龙加速度时程曲线进行

计荷载不能直接通过施加静荷载的方式来等效代替，在动力折减，折减后的地震加速度时程曲线如图2所示。从图中可

响应分析中建立了实体建筑上部结构单元，上部结构单元产以看出，地震加速度时程包括三个方向，分别是水平EW方

生的自重荷载大小与实际荷载情况一致，同时重心位置和长

宽比与实际建筑相同。地基中岩土层从上自下分别为卵石

[定稿日期]2017—02—20

土层、强风化泥岩和中风化泥岩，厚度分别为19．35ITI、6m、