基于地基不均勻沉降的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析.pdf

1、隨著時(shí)代的進(jìn)步，多元化建筑物的大規(guī)模使用以及地質(zhì)的復(fù)雜多樣性，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性及可靠性的要求更高，只有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到安全穩(wěn)定的要求，建筑物才能更大程度的減少潛在危險(xiǎn)。另外，由地基不均勻沉降而引起的建筑事故時(shí)有發(fā)生，為了更好的了解地基不均勻沉降對上部框架結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，減少框架結(jié)構(gòu)事故的發(fā)生及危害，非常有必要對不均勻地基上的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究，為實(shí)際工程中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加固提供重大參考價(jià)值。
　　本文首先運(yùn)用ANSYS有限元軟件

2、，建立含有基礎(chǔ)、梁、板和柱的整體結(jié)構(gòu)模型，模擬分析基礎(chǔ)的不均勻沉降對上部框架結(jié)構(gòu)的影響；然后，進(jìn)行單層空間框架結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，觀察記錄試件在基礎(chǔ)不均勻沉降過程中的變形和裂縫發(fā)展規(guī)律；最后，將ANSYS運(yùn)算結(jié)果與室內(nèi)試驗(yàn)成果相結(jié)合，總結(jié)歸納出基礎(chǔ)的不均勻沉降對上部框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變以及裂縫的影響規(guī)律。室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果中當(dāng)沉降差為0.004L（L為相鄰柱距），ANSYS模擬運(yùn)算結(jié)果中當(dāng)沉降差值為0.00357L，出現(xiàn)肉眼可見的微裂縫，驗(yàn)證了《建筑地

3、基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011中，中低壓縮性土相鄰柱沉降差允許值0.002L和高壓縮性土為0.003L的規(guī)定是具有很大的安全性，同時(shí)也驗(yàn)證了ANSYS有限元模擬運(yùn)算具有一定的可靠性；基礎(chǔ)不均勻沉降量相同的條件下，中跨基礎(chǔ)不均勻沉降對上部框架構(gòu)件的影響程度比邊跨的大；當(dāng)基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降時(shí)，相同沉降條件下，跨度較小的相鄰梁更容易產(chǎn)生破壞。
　　運(yùn)用ANSYS有限元模擬分析地基剛度、基礎(chǔ)剛度和地下孔洞對上部框架結(jié)構(gòu)不均勻沉降

4、的影響規(guī)律：不均勻地基剛度差值的大小影響框架結(jié)構(gòu)的不均勻沉降，但是影響程度要小于地基剛度對框架結(jié)構(gòu)的影響；在地基剛度一定的條件下，條形基礎(chǔ)的承載能力以及穩(wěn)定性比獨(dú)立基礎(chǔ)強(qiáng)；不同的基礎(chǔ)剛度，對不均勻地基上的框架結(jié)構(gòu)不均勻沉降的影響程度不同，基礎(chǔ)剛度和模量E、慣性矩I有關(guān)，基礎(chǔ)剛度越大，影響程度越大；洞穴所在的位置不同，對上部框架結(jié)構(gòu)不均勻沉降的影響程度也不同；相同條件下，同一基礎(chǔ)交叉點(diǎn)周圍孔洞區(qū)域范圍越廣，對基礎(chǔ)的影響程度越大；若基礎(chǔ)梁底