桩基承台与底板对基础梁的受力影响研究

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随着社会经济的不断发展和城市规模的不断扩大,地下设施的开发在节约土地资源、改善城市土地使用结构等方面发挥着越来越重要的作用。桩作为一种深基础在地下设施的承重和抗浮中应用广泛。工程中桩和柱之间一般需要设置承台,承台和桩在基础梁端部形成一个刚度较大的节点域。深基坑的基础底板由于其抗浮作用,板厚往往较大。这种节点域和厚板对基础梁的受力和变形影响明显。因此,研究桩基承台和厚板对基础梁的受力影响以及探讨柱端力作用下梁的分配比例对基础梁的合理设计具有重要的实际意义。本文在对地下水和桩基承台间基础梁的研究现状进行综述、对梁板体系基础梁的简化计算方法和有限元方法进行阐述的基础上,对水浮力、桩端弯矩和柱间轴力差作用下的桩基承台间基础梁运用力学方法进行简化计算分析,并利用SAP2000对水浮力作用下的基础梁进行有限元分析,主要研究内容如下:1、分别将工程桩简化为铰支座和弹簧,研究桩基承台间基础梁在均布荷载、三角荷载作用下的受力,推导基础梁跨中弯矩简化计算公式;2、将工程桩简化为弹簧,研究桩基承台间基础梁在桩端弯矩和轴力差作用下的受力分配比例;3、利用《动力基础规范》中桩刚度计算公式,计算常规情况下桩的刚度,分别对在三角荷载和柱端力作用下的基础梁的内力简化计算公式进行推导,探讨其规律;4、对厚板条件下,桩基承台间基础梁在地下水上浮力作用下进行有限元分析,并将分析结果与简化计算公式的计算结果进行对比分析,探讨桩基承台和底板对基础梁受力的影响程度。结论的研究结果表明:抗浮验算时,承台和底板的存在可以较大地降低基础梁的跨中弯矩,而桩的影响则可忽略;在柱端外力作用下,应适当考虑基础梁对外力的分配作用。
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