地下增層技術是將既有建筑地下結構自上往下逐層施工,拓展其使用空間的方法。它符合綠色環(huán)保理念,對既有建筑進行功能提升和綜合改造符合國家產業(yè)發(fā)展方向。但目前地下增層開挖技術缺乏系統(tǒng)性成果,沒有形成成套的技術標準或施工規(guī)范,對該領域存在很大的主觀性和經驗性。因此開展地下增層樁基托換模型試驗研究顯得尤為重要。本文通過設計模型試驗并結合有限元三維數(shù)值模擬來研究樁基托換施工對既有建筑沉降變形的影響,主要研究內容和成果如下:（1）為了更全面地對樁基托換柱腳沉降規(guī)律及框架梁跨中底部應變變化規(guī)律進行研究,采用1:10的模型試驗,本次試驗的既有建筑采用鋼筋混凝土材料,考慮到模型施工的可能性,只進行主梁的澆筑,并未設計次梁且并未進行地下室底板和頂板的澆筑;托換方式采用樁基托換;開挖方式采用環(huán)形開挖預留核心土法。（2）試驗以角柱下土體開挖、邊柱下土體開挖、中柱下土體開挖這三個工況為一個循環(huán),共分三個循環(huán)九個工況來研究其沉降變形規(guī)律。收集既有建筑在不同工況下各個柱腳沉降值及第二、三層框架梁跨中底部應變值,研究土方開挖對既有結構的影響,得出工況1、4、7的柱腳沉降值普遍大于其他工況且呈“盆式沉降”,工況3、6中土... 

【文章來源】：西華大學四川省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究目的及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內容
2 地下增層樁基托換理論基礎及施工方法
    2.1 既有框架結構地下增層施工技術工藝
        2.1.1 既有結構的檢測與加固
        2.1.2 支護方式
        2.1.3 土方開挖階段
        2.1.4 地下室底板和頂板澆筑階段
    2.2 支護形式的選用和施工
        2.2.1 支護形式的選用
        2.2.2 地下連續(xù)墻施工
    2.3 基礎托換方式選擇
    2.4 錨桿靜壓樁設計與施工
        2.4.1 錨桿靜壓樁工作原理
        2.4.2 錨桿靜壓樁的設計
        2.4.3 錨桿靜壓樁施工流程
    2.5 地下增層土方開挖方式
    2.6 地下室底板與頂板施工技術
    2.7 本章小結
3 既有建筑地下增層樁基托換模型試驗
    3.1 模型試驗概況
        3.1.1 既有框架結構概況
        3.1.2 托換樁概況
        3.1.3 地下連續(xù)墻概況
        3.1.4 地基土概況
    3.2 試驗目的
    3.3 試驗方案
        3.3.1 試驗模型設計
        3.3.2 試驗模型制作
    3.4 模型混凝土立方體抗壓試驗
        3.4.1 破壞荷載
        3.4.2 試驗結果計算
    3.5 土工試驗
    3.6 試驗設備與測點布置
        3.6.1 測試設備
        3.6.2 測點布置
    3.7 試驗土方開挖過程
    3.8 試驗結果
        3.8.1 模型試驗柱腳沉降數(shù)據(jù)
        3.8.2 模型試驗既有框架結構應變數(shù)據(jù)
    3.9 本章小結
4 模型試驗規(guī)律研究
    4.1 既有框架結構柱腳不均勻沉降分析
        4.1.1 建筑物的地基變形允許值
        4.1.2 模型試驗中柱腳不均勻沉降規(guī)律
    4.2 既有框架結構框架梁跨中底部應變變化分析
        4.2.1 既有框架結構框架梁跨中底部應變變化規(guī)律
        4.2.2 既有框架結構框架梁跨中底部應變變化分析
    4.3 增層改造對既有結構影響結論
    4.4 本章小結
5 既有建筑地下增層樁基托換數(shù)值模擬研究
    5.1 ABAQUS分析程序概述
        5.1.1 模塊組成及功能介紹
    5.2 地下增層開挖數(shù)值模擬研究
        5.2.1 計算模型的信息
        5.2.2 參數(shù)設置
        5.2.3 模型邊界條件設置
        5.2.4 計算模型的建立與工況模擬
    5.3 計算模型中柱腳的沉降規(guī)律
        5.3.1 1:10計算模型柱腳沉降分析
        5.3.2 試驗模型與1:10計算模型模擬柱腳沉降對比分析
        5.3.3 1:1計算模型柱腳沉降分析
    5.4 計算模型中框架梁跨中底部應變變化規(guī)律
        5.4.1 1:10計算模型框架梁跨中底部應變時程幅值分析
        5.4.2 1:10計算模型框架梁跨中底部應變時程幅值分析
        5.4.3 試驗模型與1:10計算模型框架梁跨中底部應變對比分析
        5.4.4 1:1計算模型框架梁跨中底部應變時程幅值分析
        5.4.5 1:1計算模型框架梁跨中底部應變時程幅值分析
    5.5 1:1計算模型中地基土的沉降規(guī)律
        5.5.1 1:1計算模型地基土沉降分析
        5.5.2 1:1計算模型地基土沉降規(guī)律
    5.6 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表論文及科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]錨桿靜壓樁在低凈空條件下既有建筑地基加固中的應用[J]. 吳江斌,王向軍,宋青君.  巖土工程學報. 2017(S2)
[3]咸陽國際機場大軸力橋梁樁基托換技術試驗研究[J]. 李琳,李青寧,張立,岳克峰.  土木建筑與環(huán)境工程. 2015(S2)
[4]濟南商埠區(qū)歷史建筑地下增層工程設計與施工[J]. 賈強,張鑫,夏風敏,譚天樂,王繼國.  山東建筑大學學報. 2014(05)
[5]地下增層工程中既有結構變形控制技術研究[J]. 文穎文,劉松玉,胡明亮,張國柱.  巖土工程學報. 2013(10)
[6]基于周邊既有建筑物承載能力的基坑變形控制標準[J]. 黃茂松,朱曉宇,張陳蓉.  巖石力學與工程學報. 2012(11)
[7]城市地下空間資源評估研究綜述[J]. 賈世平,李伍平.  地下空間與工程學報. 2008(03)
[8]國內外既有房屋加層改造發(fā)展概況[J]. 高劍平.  華東交通大學學報. 2006(02)
[9]地下托換技術[J]. 彭芳樂,孫德新,袁大軍,朱合華,廖少明.  巖土工程界. 2003(12)
[10]樁基托換對上部結構影響的非線性有限元分析[J]. 熊小剛,江見鯨.  特種結構. 2003(01)

博士論文
[1]地下增層條件下既有受荷基樁承載特性研究[D]. 單華峰.浙江大學 2017

碩士論文
[1]建筑物增層及增建地下空間的可行性評估研究[D]. 范俊康.東南大學 2016
[2]既有建筑地下增層改造風險綜合評估研究[D]. 張君臨.南京工業(yè)大學 2016
[3]既有商業(yè)建筑增建地下空間施工過程的數(shù)值模擬研究[D]. 湯熙海.南京工業(yè)大學 2014
[4]對應不同性能鋼筋混凝土框架結構的振動臺試驗及模擬對比分析[D]. 盧傳青.重慶大學 2013
[5]已有建筑物改造設計與施工實踐[D]. 龐毅玲.重慶大學 2008
[6]既有建筑綜合評價研究[D]. 范磊.北京交通大學 2008
[7]基于ABAQUS的深基坑變形三維有限元分析[D]. 甄精蓮.南華大學 2007
[8]地鐵施工中的樁基托換技術研究[D]. 畢經東.石家莊鐵道學院 2007
[9]軟土—樁—結構抗震性能振動臺試驗與有限元分析[D]. 鄒萬山.武漢大學 2004



本文編號：3153669