基于三维有限元分析的某高层项目地基-基础-上部结构共同作用分析

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作者 李想 《中文科技期刊数据库（引文版）工程技术》 2024年第9期0167-0175,共9页

依托孟加拉国某项目,系统性介绍了采用三维有限元方法进行考虑地基-基础-上部结构共同作用的分析实例。首先,采用数值模拟方法,对现场非后注浆常规单桩静载荷试验进行反演分析,探讨了通过控制桩侧接触面强度折减系数及桩端接触面刚度来... 依托孟加拉国某项目,系统性介绍了采用三维有限元方法进行考虑地基-基础-上部结构共同作用的分析实例。首先,采用数值模拟方法,对现场非后注浆常规单桩静载荷试验进行反演分析,探讨了通过控制桩侧接触面强度折减系数及桩端接触面刚度来模拟桩端后注浆技术对桩侧及桩端加固效应的可行性。然后,依据孟加拉国家建筑规范(BNBC-2020)荷载组合值,采用流-固耦合分析方法进行了考虑短期加载效应及长期固结效应的地基-基础-上部结构共同作用分析,重点分析了群桩基础基桩轴力及竖向位移分布模式、单桩及群桩的基桩刚度对比、单桩与群桩的沉降比、桩土荷载分担比以及长期固结效应对沉降和筏板应力的影响,分析结果表明:(1)群桩基础下基桩桩端承载力占比约10%,整体表现为摩擦型桩,基桩轴力及桩身竖向位移延桩轴向自桩顶至桩底均表现为近似梯形衰减的分布。(2)采用共同作用分析方法计算结果的群桩效应显著,考虑长期效应共同作用分析的平均群桩基桩刚度约为350MN/m,单桩与群桩分析的沉降比约为0.25。(3)考虑长期固结效应后,筏板下桩土发生应力重分布现象,群桩整体沉降最大值增长约20%,筏板压应力最大值增长约10%。地基-基础-上部结构共同作用分析,宜采用考虑长期固结效应的流固耦合有效应力参数进行计算,以考虑排水固结的过程,以得到更为准确的筏板内力及基桩反力。 展开更多

关键词 三维有限元分析 地基-基础-上部结构共同作用分析 基桩反力 基桩刚度 反演分析 群桩效应

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考虑地基-基础相互作用的某筒仓弹塑性地震反应分析 被引量：1

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作者 韩建强 梅占馨 《建筑结构》 CSCD 北大核心 1998年第7期49-50,共2页

对一装有煤粉的筒仓进行了三维弹塑性动力分析,首次考虑了基础、地基在地震过程中对筒仓动力特性的影响,给出了合理的计算模型,更加接近实际.

关键词 筒仓 相互作用 弹塑性 地基-基础 地震反应

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地基-基础接触条件对复合加载模式下地基承载力特性的影响

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作者 赵少飞 栾茂田 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S2期333-339,共7页

为了研究地基-基础接触条件对复合加载模式下地基极限承载力及相应破坏机构的影响,在极限分析上限有限元法分析中,引入速度型刚性板单元及3结点三角形单元,分别模拟地基基础破坏时条形基础与地基的运动。根据地基-基础接触面承受法向拉... 为了研究地基-基础接触条件对复合加载模式下地基极限承载力及相应破坏机构的影响,在极限分析上限有限元法分析中,引入速度型刚性板单元及3结点三角形单元,分别模拟地基基础破坏时条形基础与地基的运动。根据地基-基础接触面承受法向拉应力特性,将地基-基础接触条件分成两类:能够承受一定的法向拉应力的接触条件I和不能承受任何拉应力的接触条件II,建立两类接触条件下地基与基础运动的约束列式及极限承载力数学规划计算模型,由此分析地基-基础接触条件对复合加载模式下地基承载力特性的影响,并在三维荷载空间(H,V,M)中得到相应的地基破坏包络面。计算结果表明,当竖向荷载分量值较小时两类接触条件下相应的力矩承载力及相应的地基破坏机构差异明显,而当超过竖向极限承载力的一半时,两类地基-基础接触条件下的承载力特性趋于一致。 展开更多

关键词 复合加载模式 地基极限承载力 地基-基础接触条件 上限分析 有限元法

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岩石坚硬程度对核电厂地基-基础地震响应特征的影响分析 被引量：7

4

作者 吕涛 杨球玉 +3 位作者 耿学勇 陈立伟 杨立建 李海波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1319-1325,共7页

考虑核电厂地基-基础的动力相互作用,应用显式动力有限差分法分析了地震作用下极软岩、较软岩、坚硬岩上核电厂建筑结构基础的地震响应特征,比较了岩石坚硬程度对基础加速度反应谱的影响。研究表明:随着岩石坚硬程度的提高,核电厂建筑... 考虑核电厂地基-基础的动力相互作用,应用显式动力有限差分法分析了地震作用下极软岩、较软岩、坚硬岩上核电厂建筑结构基础的地震响应特征,比较了岩石坚硬程度对基础加速度反应谱的影响。研究表明:随着岩石坚硬程度的提高,核电厂建筑物结构基础的地震响应有增加的趋势;在周期轴上,基础处的加速度反应谱曲线会随着岩石坚硬程度的提高逐渐向短周期(高频段)方向移动。在高频段,建造于较坚硬岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在中等频段,建造于较软岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在低频段,岩石坚硬程度对加速度反应谱的影响不显著。 展开更多

关键词 岩石坚硬程度 核电厂 地基-基础 显示动力有限差分法 地震响应

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采动影响下高压输电线路铁塔地基-基础协同关系模拟研究 被引量：3

5

作者 陈金光 郁文峰 +2 位作者 吴承红 仲崇武 查剑锋 《矿山测量》 2019年第6期56-60,63,共6页

文中以35 kV输电线路铁塔为研究对象,采用有限元方法分析了输电线路铁塔地基、基础和上部结构倾斜变形、水平变形之间的关系.研究结果表明,铁塔基础、上部结构倾斜变形大于其地基倾斜变形,上部结构倾斜变形约为地基倾斜变形的1.4倍;铁... 文中以35 kV输电线路铁塔为研究对象,采用有限元方法分析了输电线路铁塔地基、基础和上部结构倾斜变形、水平变形之间的关系.研究结果表明,铁塔基础、上部结构倾斜变形大于其地基倾斜变形,上部结构倾斜变形约为地基倾斜变形的1.4倍;铁塔基础倾斜变形约为其地基倾斜变形的1.3倍;铁塔基础压缩变形为地基压缩变形的0.81倍,拉伸变形为地基拉伸变形的0.87倍.研究结果对采动影响下高压输电线路变形与破坏评估具有指导意义. 展开更多

关键词 高压输电线路 开采沉陷 地基-基础协同作用 数值模拟

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地基-基础-上部结构的相互作用对爆破振动的影响

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作者 陈新兵 邓正道 《爆破》 CSCD 2006年第2期102-104,共3页

简述了地基-基础-上部结构的相互作用,并介绍了一个工程实例。结果表明,基础的振动强度随基础埋深和上部结构重量的增加而减小,FFT主振频率随上部结构重量的增加而略有减小。

关键词 爆破振动 振动强度 地基-基础-上部结构 相互作用

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黏弹性人工边界-地基-基础-塔筒风致响应特性分析 被引量：12

7

作者 于通顺 练继建 +1 位作者 柳国环 董霄峰 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期976-988,共13页

首先,建立三维黏弹性人工边界和固定边界的地基-基础-风力发电机塔筒相互作用的有限元模型.然后,编制程序模拟了以Davenport谱为目标谱的脉动风场,并对其加以验证.最后,通过实测数据与数值结果的比较,验证了本文所用数值模型的准确性,... 首先,建立三维黏弹性人工边界和固定边界的地基-基础-风力发电机塔筒相互作用的有限元模型.然后,编制程序模拟了以Davenport谱为目标谱的脉动风场,并对其加以验证.最后,通过实测数据与数值结果的比较,验证了本文所用数值模型的准确性,分析了不同边界条件下风机结构、地基的自振特性,进而对风振反应进行时域计算和频域内的功率谱分析,并考察了不同边界条件下整个结构体系的响应情况.数值与理论分析结果表明:(1)澄清和解释了风振响应谱峰的物理意义;(2)对于顺风向的振动,筒型基础内外地基土的振动情况基本相同;对于竖向振动,相对于筒外土,由于上部结构的压载及筒型基础的"环箍效应"筒内土的振动很小;(3)两种边界条件下塔筒顶端的响应几乎完全一致;采用黏弹性人工边界的地基,地基的振动频率明显减小.此外,还给出了可供工程分析的相关建议. 展开更多

关键词 黏弹性人工边界 风力发电 塔筒-基础-地基 风荷载 响应功率谱

原文传递

主裙楼不同连接方式对L型带裙房高层建筑结构-基础-地基共同作用影响研究 被引量：3

8

作者 刘德稳 郭春丽 +1 位作者 陈虎 雷敏 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第21期6158-6163,共6页

建立了某实际工程L形带裙房高层建筑三维分析模型,采用分层地基模型。引入缝连接单元。主要讨论了主裙房不同连接方式对结构的影响,连接处分别采用固结连接、铰接连接及主裙楼设沉降缝进行结构-桩筏基础-地基共同作用分析。研究表明:竖... 建立了某实际工程L形带裙房高层建筑三维分析模型,采用分层地基模型。引入缝连接单元。主要讨论了主裙房不同连接方式对结构的影响,连接处分别采用固结连接、铰接连接及主裙楼设沉降缝进行结构-桩筏基础-地基共同作用分析。研究表明:竖向荷载工况下,主楼与裙房之间设沉降缝的柱轴力要较另外两种小;而对于连接处的梁来说,主楼与裙房之间不设沉降缝时,以底层、顶层的梁受力最为不利。在设计时应注意加强其构造措施。主楼与裙房之间不设沉降缝时基础沉降量、主楼基础弯矩,倾斜较设缝时要大。常遇地震工况下固结连接与铰接连接的层间位移几乎相同,而设沉降缝的层间位移较它们要大。 展开更多

关键词 L形带裙房的高层建筑 结构-基础-地基共同作用 分层地基 连接方式

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水动力质量实效施加方法及地基-筒型基础-塔筒体系的地震敏感性研究 被引量：2

9

作者 柳国环 练继建 +1 位作者 王鸿振 于通顺 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期767-775,共9页

针对海上风电结构在有限元计算中水动附加质量的施加问题,提出了一种在ABAQUS软件中简便有效易于实现的方法,可以提高有限元分析的前处理效率;建立有限元模型,分析有、无考虑水动附加质量和不同边界条件对海上风电结构自振特性的影响,... 针对海上风电结构在有限元计算中水动附加质量的施加问题,提出了一种在ABAQUS软件中简便有效易于实现的方法,可以提高有限元分析的前处理效率;建立有限元模型,分析有、无考虑水动附加质量和不同边界条件对海上风电结构自振特性的影响,并从力学角度进行分析;利用有限元模拟地震动作用下的海上风电结构塔筒响应,并对水动附加质量和边界条件进行敏感性分析。通过数值计算并结合理论分析表明:提出的水动附加质量施加方法是合理实用的;水动附加质量的施加使得结构固有频率减小,且随着阶数增大,固有频率减小的绝对值增大;边界条件对体系的模态参数影响比水动附加质量更显著,黏弹性透射边界条件下计算得到结构体系的各阶频率较固定边界均有比较明显的减小;黏弹性透射边界模型在地震动作用下的位移响应比固定边界模型大。分析结果对此类海上风电工程具有借鉴意义。 展开更多

关键词 水动力附加质量 地基-筒型基础-塔筒体系 黏弹性透射边界 模态分析 地震荷载 位移响应

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用薄层法分析层状地基中各种基础的阻抗函数 被引量：12

10

作者 蒋通 程昌熟 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2007年第2期180-186,共7页

薄层法是分析和模拟弹性波在层状介质中传播的一种半解析半数值方法。采用薄层单元和傍轴边界分别模拟层状地基和弹性半空间。利用薄层法位移基本解和容积法推导了层状地基中基础-地基动力相互作用方程及块式基础、桩基础和承台群桩基... 薄层法是分析和模拟弹性波在层状介质中传播的一种半解析半数值方法。采用薄层单元和傍轴边界分别模拟层状地基和弹性半空间。利用薄层法位移基本解和容积法推导了层状地基中基础-地基动力相互作用方程及块式基础、桩基础和承台群桩基础阻抗函数的统一计算公式。通过计算半无限弹性地基中桩基础、块式基础和二层地基上基础的阻抗函数验证了方法的适用性。进而计算了某实际层状地基中承台群桩基础的阻抗函数,并与试验结果进行对比,两者吻合较好。本文方法可用于分析弹性层状地基中各种基础的阻抗函数。 展开更多

关键词 薄层法 地基-基础动力相互作用 承台群桩基础 阻抗函数

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山地风电场塔筒-基础-地基相互作用有限元研究 被引量：4

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作者 袁万 彭秀芳 李剑锋 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2060-2066,共7页

采用ABAQUS软件建立风电机组上部结构-钢混基础-岩土地基相互作用的三维有限元模型,岩土地基采用弹塑性Drucker-Prager模型,对山地风电场中风电机组的结构静力性能进行研究。分析发现,塔筒主要呈弯曲型变形,顶部受机舱约束应力不为零;... 采用ABAQUS软件建立风电机组上部结构-钢混基础-岩土地基相互作用的三维有限元模型,岩土地基采用弹塑性Drucker-Prager模型,对山地风电场中风电机组的结构静力性能进行研究。分析发现,塔筒主要呈弯曲型变形,顶部受机舱约束应力不为零;基础环需切实保证其与钢混基础的握裹作用,否则基础环中部易出现应力释放,导致局部屈服和过度变形;与刚体假设不同,钢混基础底部应力非线性,基底中心两侧会产生两处弯折变形,相应部位需增强配筋;荷载较大时,岩石地基会产生塑性应变;钢混基础、基础环、塔筒倾斜率自下而上逐级增大。 展开更多

关键词 风电机组 基础-地基相互作用 有限元 非线性分析 弹塑性

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超高层建筑巨型框架与其基础地基共同工作的简化分析 被引量：5

12

作者 龚耀清 马伏龙 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第2期145-150,161,共7页

对软土地基上的超高层建筑空间巨型框架提出了一种新的简化分析方法.将空间巨型框架结构中的辅助框架柱只考虑其轴向刚度,沿巨型框架梁的轴线方向连续化后,作为巨型梁单元的文克弹性地基,把巨型梁按文克弹性地基梁来处理,然后将巨型柱... 对软土地基上的超高层建筑空间巨型框架提出了一种新的简化分析方法.将空间巨型框架结构中的辅助框架柱只考虑其轴向刚度,沿巨型框架梁的轴线方向连续化后,作为巨型梁单元的文克弹性地基,把巨型梁按文克弹性地基梁来处理,然后将巨型柱和巨型文克弹性地基梁组成空间巨型框架,在考虑了地基的弹性变形后,用矩阵位移法进行位移和内力计算.算例计算结果表明:新的简化方法是合理的、可行的. 展开更多

关键词 超高层建筑 空间巨型框架 矩阵位移法 弹性地基梁单元 地基-基础-上部结构共同工作

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超高层建筑空间巨型框架与其基础地基共同工作的简化分析新方法 被引量：3

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作者 龚耀清 甄静水 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期110-115,121,共7页

对超高层建筑空间巨型框架的结构分析提供了一种新的简化分析模型(二级框架柱考虑其轴向刚度作为巨型梁的文克勒弹性地基),利用这种模型分析了上部结构、基础、地基的共同工作。又对二级框架梁、柱考虑其弯曲刚度作为巨型柱的剪切型弹... 对超高层建筑空间巨型框架的结构分析提供了一种新的简化分析模型(二级框架柱考虑其轴向刚度作为巨型梁的文克勒弹性地基),利用这种模型分析了上部结构、基础、地基的共同工作。又对二级框架梁、柱考虑其弯曲刚度作为巨型柱的剪切型弹性地基得出了改进的简化分析模型,其计算精度与精确解很接近。在此基础上考虑了基础结构,并考虑了地基的弹性变形,建立了由巨型文克勒弹性地基梁和巨型剪切型弹性地基柱组成的空间巨型框架与其基础、地基共同工作的模型,并通过算例进行分析计算。计算结果表明:共同工作的分析模型是合理的、可行的,从而为超高层建筑巨型框架与其基础地基的整体共同工作分析提供了一种可行的简化方法,并给出了几点对此类结构的初步设计有指导意义的结论。 展开更多

关键词 超高层建筑 空间巨型框架 简化分析 剪切型弹性地基柱单元 半无限大弹性地基 地基-基础-上部结构的共同工作

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超高层建筑空间巨型框架的地基、基础、上部结构共同工作的简化振动分析 被引量：1

14

作者 龚耀清 吴华芹 甄静水 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第3期322-328,共7页

为超高层建筑空间巨型框架建立了一种新的简化计算模型——半无限大弹性地基-空间杆系-层模型,它由半无限大弹性地基、巨型文克勒弹性地基梁和巨型剪切型弹性地基柱组成(二级框架柱考虑其轴向刚度作为巨型梁的文克勒弹性地基;二级框架... 为超高层建筑空间巨型框架建立了一种新的简化计算模型——半无限大弹性地基-空间杆系-层模型,它由半无限大弹性地基、巨型文克勒弹性地基梁和巨型剪切型弹性地基柱组成(二级框架柱考虑其轴向刚度作为巨型梁的文克勒弹性地基;二级框架梁、柱考虑其弯曲刚度作为巨型柱的剪切型弹性地基),可同时考虑基础结构和上部结构的刚度变化以及地基的弹性变形.算例计算结果表明,新的简化振动分析模型是合理、可行的,可为超高层建筑巨型框架的整体动力特性分析提供一种可行的简化方法,对此类结构的抗震设计具有指导意义. 展开更多

关键词 超高层建筑 空间巨型框架 自由振动分析 半无限大弹性地基 半无限大弹性地基-空间杆系-层模型 地基-基础-上部结构共同工作

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层状地基—基础—框架相互作用系统的参数识别

15

作者 刘增荣 邵江 尹冠生 《西安公路交通大学学报》 CSCD 北大核心 2001年第4期65-69,共5页

提出了一种层状地基—基础—框架相互作用系统的参数识别方法。根据集中剪切型系数的运动特征 ,将层间刚度和阻尼从总体系统中分离出来 ,依据最小二乘识别法则 ,导出了层间刚度和阻尼这些层间参数识别的递推方程 ,以此为基础建立了地基... 提出了一种层状地基—基础—框架相互作用系统的参数识别方法。根据集中剪切型系数的运动特征 ,将层间刚度和阻尼从总体系统中分离出来 ,依据最小二乘识别法则 ,导出了层间刚度和阻尼这些层间参数识别的递推方程 ,以此为基础建立了地基—基础—框架相互作用系统的参数识别方法。并以人工模拟系统输入和输出的方法 ,对一位于三层粘性土上的框架结构系统 ,实施了参数识别的全过程。结果表明 ,所建立的系统参数识别方法 ,对识别初始值的要求较低 ,且具有良好的识别精度。 展开更多

关键词 层状地基-基础-框架 相互作用系统 层间刚度 阻尼 最小二乘识别法则 参数识别 框架结构系统 动力分析

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基础弹性对平面P波作用下地基基础动力相互作用的影响 被引量：1

16

作者 秦东 陈列伟 《福建建筑》 1999年第3期40-42,共3页

本文利用Fourier一Bessel级数展开法求出了基础弹性对平面P波作用下地基──基础动力相互作用的影响，并对场地地面运动的幅值及空间分布结出了分析。

关键词 平面P波 相互作用 基础弹性 地震波 地基-基础

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大型汽轮发电机组基础地基系统研究历史及发展 被引量：1

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作者 何闻 梅德庆 +1 位作者 边耐欣 陈子辰 《机电工程》 CAS 1999年第5期209-211,共3页

首先指出了研究大型汽轮发电机组基础－ 地基系统的重要性，然后回顾了该系统研究的发展历史。

关键词 汽轮发电机组 基础-地基系统 动力学分析

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无限元参与地基基础—上部结构动力相互作用分析研究 被引量：1

18

作者 向前 杨敏 《广东土木与建筑》 2005年第9期19-21,共3页

以实际工程为背景,采用自编程序探讨了有限元-无限元耦合系统参与地基基础-上部结构动力相互作用分析的过程,证明此耦合系统与单纯有限元法模拟无限域地基相比具有明显的优越性。

关键词 地基基础-上部结构动力相互作用 动力特性 有限元 无限元 耦合系统 相互作用分析 地基基础 结构动力 有限元法 自编程序

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桩基对切石机基础体系的动刚度影响因素研究

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作者 刘建军 傅强 +1 位作者 汪义志 周景深 《科技创新与生产力》 2024年第10期50-55,共6页

本文以“切石机基础-桩-地基体系的动刚度影响因素”为研究背景,首先在M Novak对桩基的研究基础上,从理论上分析了桩基的动刚度影响因素;然后选取某石材加工厂工程项目,运用ABAQUS软件对切石机基础-桩-地基体系进行了有限元建模;最后进... 本文以“切石机基础-桩-地基体系的动刚度影响因素”为研究背景,首先在M Novak对桩基的研究基础上,从理论上分析了桩基的动刚度影响因素;然后选取某石材加工厂工程项目,运用ABAQUS软件对切石机基础-桩-地基体系进行了有限元建模;最后进行动力仿真分析,分别从有无桩、桩端土、桩身混凝土强度、桩土摩擦系数等情况,对影响结构动刚度的因素进行了分析,其研究成果对工程的设计、加固、减振提供了指导。 展开更多

关键词 切石机基础-桩-地基体系 动刚度 影响因素 ABAQUS

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建筑物刚性桩复合地基沉降计算方法的应用探讨 被引量：3

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作者 党昱敬 王冰 《地基处理》 2007年第4期3-9,共7页

本文通过一工程实例对现有常用的三种地基基础设计软件沉降计算结果进行了验证。根据作者近几年的岩土工程设计经验和对相关文献资料统计分析，总结出刚性桩复合地基沉降计算结果大于实测结果的主要原因，并提出了采用切合实际的刚性桃... 本文通过一工程实例对现有常用的三种地基基础设计软件沉降计算结果进行了验证。根据作者近几年的岩土工程设计经验和对相关文献资料统计分析，总结出刚性桩复合地基沉降计算结果大于实测结果的主要原因，并提出了采用切合实际的刚性桃复合模量计算方法和考虑地基－基础－上部结构的相互作用，使沉降计算结果趋于接近实测结果的设计理念，并通过作名参与设计的－CFG桩复合地基工程实例，检验了作者提出的设计理念在实际应用中的可靠性，得出的初步结论可供设计参考。 展开更多

关键词 刚性桩复台地基 刚性桩复合模量 地基—基础-上部结构相互作用

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