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地下车库一体化设计方法探讨
摘要:本文主要针对地下车库抗浮设计的核心问题:拔桩合理化设计进行探
讨。文中利用PKPM的JCCAD模块的抗拔群桩桩筏基础的有限元分析方法,对
单建式地下车库承受竖向抗荷载,附建式地下车库局部承受竖向上拔荷载的桩筏
基础两种情况分别进行计算与分析。
Abstract:Thisarticlemainlyaimsattheundergroundgarageofantifloating
designcoreissues:rationaldesignofupliftpile.Inthispaper,usingthePKPM
JCCADmoduletensionpileraftfoundationfiniteelementanalysismethod,theDan
Jiantypeundergroundgaragetobearagainstverticalload,undergroundgarage
locallysubjectedtoverticalupliftloadofpileraftfoundationintwocaseswere
calculatedandanalysis.
关键词:地下车库、一体化、拔桩合理化设计
Keywords:undergroundgarage,integration,reasonabledesignofupliftpiles
引言
随着城市建设的发展和居民生活水平的不断提高,开发利用地下空间作
为停车设施已成一种趋势。地下停车库在国内还是一个刚起步发展的建筑类型,
在设计中会遇到许多与常规建筑设计所不同的问题,其中又以抗浮设计的问题最
为突出。
抗拔桩筏基础优化设计方法
1、单建式地下车库的优化分析模型及参数选取情况
(1)均匀布桩的桩筏基础模型
单建式地下车库有限元模型建立。基本尺寸:柱网:8mx8m,筏板厚
度:700mm.桩型400mmx400mm方桩。
(2)参数选取:
桩身竖向刚度:Ku=4.Ox1护KN/M,桩身弯曲刚度:Km=1.0x103KN/M,
桩底土的压缩模量:E,=10.5MPa,土体内聚力:c=0.5x100Pa,内摩擦角:140
(3)荷载选取:
最高水位上浮力:50KN/m气最低水位上浮力:1OKN/ms,筏板自
重:17.5KN/m2,
(4)均匀布桩的桩筏基础特性分析
2、筏板的变形特性
对单建式地下车库,抗拔群桩基础的变形分为平均上浮和差异上浮,平
均上浮过大,虽然不一定引起上部结构的破坏,但会影响建筑物的正常使用:差
异上浮过大,则会造成上部结构的损坏,影响建筑物的安全。
在考虑最高与最低水位两种工况的情况下,对本节中的桩筏基础进行计
算分别得到各工况下的的筏板的变形等值线图。如下图所示。
图1最高与最低水位筏板变形图
由上图可推测,当单建式地下车库处于最高水位的时候,出现上浮变形
的状态;在最低水位时,出现沉降变形的状态。均匀布桩这种方式,无论桩筏基
础处于抗浮或抗压状态下,其筏板的差异变形比较大,变化幅度较快,且在柱下
位置筏板变形均产生了突变。
3、桩顶反力
由图1可以看到,桩顶反力的分布与变化与地下车库所处的受力状态(即
所处的工况)有着直接的关系。在桩筏基础处于抗浮状态下,桩均发挥竖向抗拔
的作用,且反力大小较为均匀;在桩筏基础处于抗压状态下,桩均发挥竖向抗压
的作用,在柱位置处的桩顶反力较大,筏板周边桩顶反力较小。
4、优化布桩的桩筏基础模型
对均匀布桩的桩筏基础特性分析后,提出了柱底密布桩,筏板四周稀布桩,
其他位置基本不布桩的优化布桩方案。其基本尺寸,参数及荷载选取均与均匀布
桩的桩筏基础模型相同。
图2优化布桩模型平面图
在此模型的基础上,分析在地下车库处于最高与最低水位时,分析优化
布桩方案的四周边桩和柱底桩的桩顶反力,以及对基础平均变形(上浮或
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