地基不均勻沉降對(duì)二元件簡(jiǎn)化模型剪力墻結(jié)構(gòu)影響的反分析研究.pdf

1、天津市濱海新區(qū)屬于軟土地區(qū),由于軟土地基天然承載力低,建筑物在荷載作用下容易發(fā)生不均勻沉降。地基的不均勻沉降會(huì)引起上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力的重分布,可能導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生過(guò)大的附加內(nèi)力和附加變形,進(jìn)而影響建筑物的正常使用功能甚至使結(jié)構(gòu)破壞。在用ANSYS軟件計(jì)算分析時(shí),常采用殼單元模擬剪力墻,此模型雖然求解精度高,但計(jì)算量大,不適合對(duì)大型工程的宏觀研究計(jì)算。為了減少整體模型的自由度、加快計(jì)算速度,本文以二元件模型為基礎(chǔ)提出了修改后的二元件模型。通過(guò)三種

2、常見剪力墻形式的算例,與殼單元模型計(jì)算結(jié)果比較,表明修改后的二元件模型具有較好的計(jì)算精度,可用于高層剪力墻結(jié)構(gòu)的宏觀分析。
　　本文以天津市濱海新區(qū)一實(shí)際高層混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)為例,采用修改后的二元件模型,建立ANSYS有限元模型,采用反分析的方法研究地基不均勻沉降對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響。將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的位移沉降值作為邊界條件擬合建筑物的沉降曲面方程,然后將擬合后的沉降曲面強(qiáng)制施加在結(jié)構(gòu)的有限元模型上,分析上部剪力墻結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加剪力和附加彎

3、矩的變化規(guī)律。通過(guò)在有限元模型底部節(jié)點(diǎn)施加不同時(shí)期的累計(jì)沉降值,研究在沉降值、沉降差增大的情況下,上部剪力墻結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力的增幅。比較不均勻沉降引起的上部結(jié)構(gòu)的附加內(nèi)力占風(fēng)荷載引起的上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力的比例,為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)加固提供依據(jù)。
　　算例的計(jì)算結(jié)果表明,不均勻沉降引起剪力墻結(jié)構(gòu)的附加內(nèi)力隨著層數(shù)的增加呈現(xiàn)出遞減的趨勢(shì),即結(jié)構(gòu)底層的附加內(nèi)力最大,且建筑物外沿剪力墻的附加內(nèi)力值大于建筑物內(nèi)部剪力墻的附加內(nèi)力值。隨著沉降值、沉降差的