上部结构和残余变形作用下条形基础内力与变形分析

作     者：石晓波 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：武崇福

授予年度：2017年

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主      题：残余变形 条形基础 共同作用 ANSYS有限元 

摘      要：条形基础内力与变形的计算受到上部荷载和老采空区残余变形两大因素的影响。目前,在上部结构与条形基础共同作用、老采空区地表残余变形两个方面的研究已较为成熟,但二者共同作用下对条形基础的内力和变形产生的影响还未有较为成熟的研究成果。本文收集了前人的理论成果和研究资料,在此基础上,考虑上部框架结构和残余变形对条形基础变形和内力的影响,建立老采空区残余变形作用下的上部结构和条形基础共同作用分析模型,推导出上部框架结构和残余变形作用下条形基础的沉降变形的计算公式。并通过有限元分析软件ANSYS建立上部框架结构、条形基础和地基的整体数值模型,分析各种因素对老采空区上方条形基础的沉降变形和内力变化情况产生的影响。本文所做的具体工作如下:采用以概率积分法为理论基础的老采空区残余沉降预计模型,并结合工程实例验证了该计算方法的合理性;考虑上部框架结构、条形基础和地基的共同作用,以文克尔地基梁理论为基础推导出上部荷载和残余变形共同影响下条形基础的最终沉降变形计算方法,并采用数值模拟的方法建立理论模型,将计算结果与模拟结果对比,证明公式的有效性;同时详细分析了条形基础在基础刚度、残余变形曲率、残余倾斜变形和地基土压缩模量等几种因素影响下的沉降变形规律和内力变化情况。