抗浮锚杆与高层建筑地下室底板共同作用的有限元分析与优化设计（可复制毕业论文）.pdf

摘要室破坏大致有啵阂焕嗍堑叵陆ㄖ镎甯∑穑贾铝褐岬愦A眩钡隆起,导致底板破坏,这种破坏多发生在高层建筑的地下室中。地下建筑物基础抗浮问题,采用国际上通用的有限元程序进行分析。本论文首次采用有限算,得出了在高层建筑地下室结构的抗浮设计中,采用锚杆抗浮比增大底板厚度随着城市的建设和发展,高层建筑物的地下室及地下建筑物不断增多,其抗浮问题也越来越突出。尤其是在滨海地区,由于地下水位高,当结构自重不能抵抗地下水浮力时,地下建筑物的抗浮问题也随之而来。由地下水浮力造成的地下板也破坏,这种破坏多发生在整个建筑物均在地下的情况;另一类是地下室底板的抗浮设计过去较多地采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩等形式来提供抗浮力。但灌注桩与柱子连接,使抗拔桩的间距太大,需很厚的底板才能抵抗地下水浮力产生的弯矩和剪力,因而底板较厚,造价高。近几年来,抗浮锚杆以其施工方便、操作简单、造价低廉得到了大量的应用。现有的抗浮锚杆研究大多数是针对第一类情况开展的,而对第二类情况的抗浮锚杆研究则基本上是空白。针对现有的这种情况,本论文重点研究第二类锚杆元程序进行抗浮锚杆与地下室底板的共同作用研究,分析了锚杆布置方式、锚杆刚度、地下水浮力、地下室底板厚度和柱距等参数,对荷载在抗浮锚杆与地下室底板之间分配比例的影响,总结出它们的规律并提出了有用的建议。讨论了现在工程界有些人认为将锚杆作用处当支座处理的误差及得出了有限元计算的结论,对工程设计具有参考价值。本论文还提出了系统模拟法优化设计思想,对抗浮锚杆与地下室底板共同作用的复杂大系统问题进行了优化设计。通过优化设计,及采用现行预算定额的计的方案更加经济的结论。最后,本论文对抗浮锚杆设计中地下水浮力的确定、锚杆破坏形态、锚杆锚固类型、群锚效应、锚固段长度、锚固段埋深、锚杆防腐蚀问题以及锚杆抗浮计算等关键问题进行了论述,供工程设计人员参考。关键词:抗浮锚杆;地下室底板;共同作用;优化设计
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,在——年解密后适用本授权书。本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作晶。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:日期:年本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位沧文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华南理工火学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行榆索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于不保密口。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭月日
∶8擞τ孟肿捶治状,本交重点研究高层建筑主体部分地下室抗浮问题。随着城市的建设和发展,地下车库、地下水池、地下商场、地下储液罐等地下建筑物的建设项目日趋增多,其抗浮问题也越来越突出。尤其是在滨海地区,由于地下水位高,当地下建筑物的自重和地面回填土的重量不能平衡地下水浮力时,就必需采取抗浮措施。由于基础的抗浮问题没处理好而引发的工程质量事故时有发生。在这些事故中,有的地下室底板隆起,导致底板破坏;有的地下建筑物整体浮起,导致梁柱节点处开裂及底板破坏,造成了严重的经济损失。这些地下建筑物的抗浮问题按照上部结构重量和地下水浮力大小的比值可以分为两类。第一类是结构的自重和地面回填土的重量小于地下水浮力,多见于有地下建筑的城市广场、高层建筑的裙房部分、地下水池、地下储液罐等;第二类是结构的自重远大于地下水浮力,常见于高层、超高层建筑主体部分的地下室,地下工程的抗浮措施有压重法、抗拔桩或抗浮锚杆。压重法是通过加大混凝土底板厚度浇注大量的压载混凝土来平衡水的浮力,但经济上不太合理。抗拔桩大多采用人工挖孔灌注桩或机械钻孔灌注桩。因灌注桩与柱子连接,使抗拔桩的间距太大,需很厚的底板才能抵抗地下水浮力产生的弯矩和剪力,因而底板较厚,造价高。而抗浮锚杆的间距小,地下室底板可做得较薄,锚杆的造价也较低,使整个抗浮结构可大大地节省工程造价。根据是否施加预应力,可将抗浮锚杆分为非预应力抗浮锚杆和预应力抗浮锚杆。现在各种文献资料中研究较多的是第一类关于建筑物整体浮起的情况,而第二类关于高层建筑主体部分地下室抗浮问题的研究则很少。基于现有的研究现锚杆是一种埋入岩土体深处的受拉杆件,承受由土压力、水压力或其它荷载所产生的拉力。锚杆用于抵抗地下水浮力时,通常称之为抗浮锚杆,其锚固机理与抗拔桩相似,也