高层建筑桩箱(筏) 基础的优化设计.pdfVIP

第 14 卷第 2 期 计 算 力 学 学 报 V o l. 14 N o. 2 1997 年 5 月 CH IN ESE JOU RNAL O F COM PU TA T IONAL M ECHAN ICS M ay 1997 ( ) 高层建筑桩箱 筏 基础的优化设计 阳吉宝　　赵锡宏 ( 同济大学地下系, 上海, 200092) ( ) ( ) 摘　要　基于桩箱 筏 基础的工作特征, 建立桩箱 筏 基础最小造价的优化设计数学 模型。算例表明, 优化设计具有主动改进设计的优势和明显的经济效益。 ( ) 关键词　软土; 高层建筑; 桩箱 筏 基础; 优化设计 分类号　TU 973 1　问题的提出 ( ) 在软土地区, 高层建筑, 尤其是超高层建筑多采用桩箱 筏 基础。实际工作中, 桩与箱 ( ) ( ) 筏 基是结合成一体的, 而目前上部结构和群桩基础的设计都是建立在箱 筏 基为一绝对刚 ( ) 性体的假定上, 分别加以设计, 从而使基础造价上升。现在, 尽管上部结构与桩箱 筏 基础共同 〔1〕 ( ) 作用研究已取得一定成果 , 但现有各种计算方法主要都是力求接近桩箱 筏 基础实际工作 ( ) ( ) 状态, 而对桩箱 筏 基础优化设计的研究却很少, 其结果则是先进的计算理论未能给桩箱 筏 ( ) 基础设计带来可观的经济效益。为此, 本文在综合现有桩箱 筏 基础研究成果的基础上, 选用 ( ) 基础底板厚度、桩长、桩间距及桩数作为设计变量, 并采用复形调优法对桩箱 筏 基础进行优 化分析, 以期获得设计合理、经济目标最优的设计方案。 ( ) 2　桩箱 筏 基础的工作特征 众多文献〔1, 2, 3〕的实测结果表明, 一般矩形基础板下的满堂桩的桩顶反力呈角桩大、边 桩居中、内部桩小的“倒盆底”形分布特征。刚性承台下的群桩的弹性理论分析也给出同样的结 ( ) 论。理论分析表明, 桩箱 筏 基础无疑对减少基础沉降有着明显的效果, 但对某一基础来说, 当 桩长或桩数超过一定限度时, 再增加桩长或桩数, 其减少基础沉降的效果就大为逊色。同样, 当 箱基底板或筏板厚度超过某一值, 再加大其厚度, 对建筑物的有利影响也大为减弱。如此看来,