建筑獨立基礎(chǔ)加防水板的內(nèi)力與變形研究
本文選題:獨立基礎(chǔ) 切入點:防水板 出處:《山東建筑大學(xué)》2013年碩士論文
【摘要】:隨著多層建筑及小高層建筑的快速發(fā)展,獨立基礎(chǔ)加防水板作為一種新型的基礎(chǔ)形式,已成為理論研究和工程實踐中的熱點問題。國內(nèi)的學(xué)者已經(jīng)對此基礎(chǔ)進(jìn)行了相關(guān)的研究與工程實測,但是國外還沒有類似的資料和工程實例,對于獨立基礎(chǔ)加防水板的數(shù)值模擬工作,則更是鮮見。 由于我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快以及城市用地日益緊張,為了尋找更大的空間,人們開始了對地下空間的開發(fā)和利用,建筑功能的現(xiàn)代化也越來越顯著。多層及高層建筑的基礎(chǔ)形式多采用箱型基礎(chǔ)或筏型基礎(chǔ),主要是考慮通過對地下空間的利用,來滿足設(shè)備用房或設(shè)置地下車庫等要求。針對許多地質(zhì)較好地區(qū),其地基承載能力較高,變形小,穩(wěn)定性好,若仍采用傳統(tǒng)的箱型基礎(chǔ)或筏型基礎(chǔ)等基礎(chǔ)形式,將會造成不必要的浪費。獨立基礎(chǔ)加防水板的基礎(chǔ)形式構(gòu)造簡單、施工方便,近年來,在許多地質(zhì)較好的地區(qū),很多工程采用此基礎(chǔ)。然而對于獨立基礎(chǔ)加防水板的設(shè)計,卻存在許多問題。當(dāng)前的設(shè)計中,防水板按構(gòu)造要求設(shè)置,只考慮其防水作用,而全部的豎向荷載則由獨立基礎(chǔ)承擔(dān),忽略了獨立基礎(chǔ)與防水板的協(xié)調(diào)變形時,防水板分擔(dān)部分地基反力的問題。而在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,常用的連接形式是剛接和鉸接,剛接時節(jié)點處能夠傳遞彎矩,無相對變形,而鉸接時節(jié)點處不傳遞彎矩,在豎向荷載作用下只能傳遞剪力。這兩種連接方式并沒有如實的反映結(jié)構(gòu)實際的狀態(tài)。實際結(jié)構(gòu)的節(jié)點連接是介于剛接和鉸接之間的,即屬于半剛接的范疇。本文運用大型有限元軟件ANSYS對獨立基礎(chǔ)加防水板進(jìn)行相關(guān)模擬分析,通過改變一部分防水板側(cè)單元的剛度來實現(xiàn)獨立基礎(chǔ)與防水板的半剛接,并在此基礎(chǔ)上,分析不同的影響因素對獨立基礎(chǔ)與防水板的受力及變形的影響。獨立基礎(chǔ)與防水板半剛接的模擬更接近工程實際情況,故可以為此類基礎(chǔ)提供設(shè)計依據(jù)。主要內(nèi)容如下: (1)綜合分析一定數(shù)量的相關(guān)文獻(xiàn),提出研究本課題的內(nèi)容和意義; (2)對獨立基礎(chǔ)加防水板進(jìn)行簡單的設(shè)計理論分析,并與筏型基礎(chǔ)進(jìn)行對比分析得出采用獨立基礎(chǔ)加防水板的相關(guān)優(yōu)點; (3)簡單介紹有限單元法,并對地基模型的選取和防水板的有限元相關(guān)知識,進(jìn)行理論分析; (4)對大型有限元軟件ANSYS進(jìn)行簡單介紹,并對獨立基礎(chǔ)與防水板建模時所用到的相關(guān),以及相關(guān)接觸問題,進(jìn)行分析說明; (5)通過上面的理論分析,利用ANSYS對獨立基礎(chǔ)與防水板進(jìn)行研究,研究表明:當(dāng)過渡單元取在防水板側(cè),過渡單元剛度約為防水板剛度的0.6倍時,可以近似地認(rèn)為獨立基礎(chǔ)與防水板實現(xiàn)了半剛性連接。在獨立基礎(chǔ)與防水板半剛接時,考慮地基土彈性模量、防水板厚度、聚苯板的設(shè)置等因素的影響,得出防水板承擔(dān)的地基反力平均值與獨立基礎(chǔ)地基力平均值之比為20%~30%,因此一般取其分配比為0.3;工程中防水板的厚度一般取300mm以上;在防水板下設(shè)置聚苯板時,聚苯板厚度在50mm~100mm之間時,比較經(jīng)濟(jì)合理。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TU470
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1730003
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