墙率对箱形基础受力变形影响的研究.pdf

34 第34卷第1期 土木工程学报 VoI No． 2001年2月 C}Ⅲ悄CⅣⅢENG刑E删GJOURNAL Feb 200 墙率对箱形基础受力变形影响的研究 尚守平文学章 (湖南大学) 摘要在研制了一个考虑箱形基础与地基及上部结构相互作用的三维空间分析程序SBSIA的基础上，研 究了墙率对箱形基础受力变形及基底反力的影响。研究结果表明：《箱、筏基规范(JGJ6—99)》中墙率的规定 可以适当降低，对箱形基础受力变形及基底反力的影响不大，但必须注意验算墙体的抗剪强度和基础底板的抗 冲切强度。 关键词 箱形基础与地基及上部结构相互作用 三维分析箱形基础墙率 1“ 中图分类号：TU471 文献标识码：A 文章编号：1000-13IX(2001)01-0024-06 1问题的提出 6-- 《高层建筑箱形与筏形基础技术规范(JGJ 99)》(以下简称《规范》)对箱基的设计和计算作了很大 的简化11，这些简化大多都是建立在箱基的刚性假设 条件下。为了保证这个条件的满足，《规范》对箱基的 构造作了很多的限制，如对墙率、内墙开洞的位置和开 El系数、箱基的高度等都作了要求。但由于地下室使 用功能上的要求，往往减少墙体或在墙上开大洞口以 获得大空间，导致箱基墙率达不到《规范》的要求(1／ 10)，成为刚度处于箱基和筏基之间的非刚性箱形基 础。减少墙率在使用功能上有着很大的优点。 箱形基础的内力与变形不但与本身的刚度有关， 也与上部结构和地基的刚度有关。要想研究墙率对箱 形基础受力变形的影响，必须考虑箱形基础与地基及 图1连成系统的计算模型 上部结构的相互作用。本文作者研制了一个考虑箱形 基础与地基及上部结构相互作用的三维空间分析程序 用在经典粱单元基础上引人考虑剪切变形的杆单元。 SBSIA，对这一问题进行研究。 当高度^相对长度Z很小时．剪切变形的影响忽略不 计。本文采用的单元刚度矩阵如式(1)r2。 2箱形基础与地基及上部结构相互作用的计算 2．2箱基、筏基和剪力墙采用四边形等参平板形壳 体单元 本文采用的箱形基础与地基及上部结构相互作用 本文所采用的壳体单元由带旋转自由度的平面膜 的计算模型如图1所示。 2．1上部结构的梁和柱采用考虑剪切变形的空间杆 每个节点六个自由度，克服了退化的壳体单元给刚度 单元 矩阵带来的奇异点。 考虑到在结构中可能出现短柱或者深梁，本文采 元的刚度矩阵的3x3子块，则壳体单元的刚度矩阵 收藕13期：1999-08—12 子块(6×6矩阵)，按式(2)拼装。 本文研究工作受国家自然科学基金(批准号5967S025)和原机械 2．3地基采用有限压缩层地基模型分层总和法，并 部高校跨世纪优秀人才专项基金资助 引入应力应变扩散系数 万方数据万方数据 第34卷第1期 尚守平等·墙率对箱彤基础受力变形影响的研究 Eel o者‰