带桩沉井复合基础变位分析

作     者：张凯 刘旭锴 周燕 管青海 李自林 ZHANG Kai;LIU Xu-kai;ZHOU Yan;GUAN Qing-hai;LI Zi-lin

作者机构：天津大学建筑工程学院天津市300072 天津市市政工程设计研究院天津市300191 天津城建大学天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室天津市300384 河北水利电力学院土木工程学院河北省沧州市061001 

出 版 物：《河北水利电力学院学报》 (Journal of Hebei University Of Water Resources And Electric Engineering)

年 卷 期：2020年第30卷第1期

页      面：7-13页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51208337) 天津市自然科学基金项目(17JCYBJC22300,18JCQNJC08300) 天津市应用基础与前沿技术研究计划(15JCYBJC48800) 天津市交通运输科技发展计划项目(交委2014-18) 道路结构与材料行业重点实验室基金项目(310821171114) 天津市企业博士创新项目择优资助计划(2015-003) 

主　　题：带桩沉井复合基础 沉井基础 解析方法 基础变位 土体流变效应 承载性能 

摘      要：根据桩基础与沉井之间的荷载分配比例关系,确定了主次受力构件,构建了带桩沉井复合地基基础简化计算模型;基于基础的力学平衡关系,推导了带桩沉井基础的计算公式;讨论了带桩沉井的破坏极限状态;分析了持续高水平荷载作用下土体流变效应对带桩沉井复合基础的影响。基于工程实例,分析比较了沉井基础及带桩沉井复合基础变位差异。研究结果表明带桩沉井结构与沉井基础相比,基础顶部水平位移可以减小20%~30%,箱体转角可以减小35%~45%;沉井后背土体性质显著影响基础的变位,沉井后背土体由流塑状态逐步改善到坚硬状态,基础顶部水平位移将减小50%~70%,箱体转角减小20%~50%;带桩沉井基础中水平荷载的分配关系与沉井后背土体的刚度、桩基础刚度比例有关,沉井后背土体分担的荷载随着后背土体刚度增加而加大;软土地基带桩沉井基础相比沉井基础虽然能够降低基础的变形,但仍存在台后土体承载能力不足的问题,应对箱体背部采取加固措施改善土体性能,以提高土体承载能力并进一步降低基础的长期变形与短期变形。