巖質(zhì)邊坡地基與上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)的共同作用分析.pdf

1、在我國山區(qū)的城市建設(shè)中，大量的建筑物需要建設(shè)在邊坡地基上。巖質(zhì)邊坡地基-上部結(jié)構(gòu)-基礎(chǔ)的共同作用研究成為巖土工程實(shí)踐中所面臨的一個(gè)具有現(xiàn)實(shí)意義的重要課題。本文在該課題現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，采用理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對(duì)巖質(zhì)邊坡地基與上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)的共同作用進(jìn)行了進(jìn)一步的深入研究，所做的主要工作和相關(guān)研究結(jié)論如下：
　　 ①針對(duì)不同基礎(chǔ)型式，對(duì)上部結(jié)構(gòu)-基礎(chǔ)-巖質(zhì)邊坡地基共同作用的影響進(jìn)行了研究。計(jì)算分析表明，在巖質(zhì)邊坡地

2、基上，為減小上部結(jié)構(gòu)位移，降低上部結(jié)構(gòu)次應(yīng)力的影響，提高坡體的安全度，各種不同基礎(chǔ)型式中，以樁基礎(chǔ)最優(yōu)，如需采用淺基型式(獨(dú)基、條基、筏基)，也應(yīng)優(yōu)先采用連續(xù)基礎(chǔ)(筏基或條基)。數(shù)值分析結(jié)論對(duì)工程實(shí)踐具有一定參考意義。
　　 ②針對(duì)巖體強(qiáng)度、邊坡坡度及邊坡高度的不同情況，對(duì)邊坡體對(duì)上部結(jié)構(gòu)-基礎(chǔ)-巖質(zhì)邊坡地基共同作用的影響進(jìn)行了研究，計(jì)算分析表明：
　　 1)邊坡巖體強(qiáng)度較高時(shí)，邊坡及上部結(jié)構(gòu)的水平和豎向位移均較小，基礎(chǔ)

3、的沉降量、差異沉降及彎矩內(nèi)力也較小；巖體強(qiáng)度對(duì)底層柱內(nèi)力的影響顯著；巖體強(qiáng)度越低，上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的次應(yīng)力越大。
　　 2)坡度較大時(shí)，坡體及上部結(jié)構(gòu)會(huì)向邊坡臨空面前傾，坡度較小時(shí)則相反；坡度越緩，坡體位移越小，基礎(chǔ)平均沉降量也越小，近坡面的柱底處基礎(chǔ)內(nèi)力越大，柱間處則越小，同時(shí)上部結(jié)構(gòu)彎矩分布趨于對(duì)稱，但底層框架邊柱的彎矩內(nèi)力值較剛性地基情況有所增大。
　　 3)坡高越大，邊坡及上部結(jié)構(gòu)的位移也越大，邊坡塑性區(qū)也越大，坡面

4、不均勻沉降趨勢(shì)也越大，基礎(chǔ)平均沉降量亦越大；坡高的變化對(duì)靠近坡面的基礎(chǔ)彎矩內(nèi)力影響較大，坡高越大，柱底處基礎(chǔ)內(nèi)力越大，柱間處則減小；坡高造成上部底層框架中柱上產(chǎn)生彎矩且柱底比柱頂大；隨坡高的增大，底層框架邊柱的彎矩內(nèi)力較剛性地基情況會(huì)增大，且在柱底處更為突出。
　　 ③針對(duì)上部建筑距邊坡的距離及建筑層數(shù)對(duì)上部結(jié)構(gòu)-基礎(chǔ)-巖質(zhì)邊坡地基共同作用的影響進(jìn)行了計(jì)算分析研究，結(jié)果表明：
　　 1)增大建筑邊距對(duì)減少坡體及上部結(jié)構(gòu)的

5、水平位移，降低筏基平均沉降量，提高邊坡穩(wěn)定性有重要意義。邊距較小時(shí)，筏基整體傾斜表現(xiàn)為朝邊坡臨空面前傾，邊距較大時(shí)反之；邊距的改變對(duì)近坡面的基礎(chǔ)內(nèi)力影響較大，邊距越大，柱底處基礎(chǔ)內(nèi)力越大，柱間處則會(huì)減??；隨著建筑邊距的增加，上部結(jié)構(gòu)底層中柱彎矩減小，但邊柱的彎矩較剛性地基情況則會(huì)增大。
　　 2)建筑層數(shù)越少，坡體及上部結(jié)構(gòu)的位移也越小，安全度也越高，筏基整體沉降也趨于平緩；建筑層數(shù)的變化對(duì)上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的內(nèi)力影響顯著，層數(shù)較多

6、時(shí)，無論是柱底還是柱間處，筏基的內(nèi)力均會(huì)隨之增大，同時(shí)近坡面處基礎(chǔ)彎矩較遠(yuǎn)離坡面處的基礎(chǔ)彎矩會(huì)有所增大；減少建筑層數(shù)，坡項(xiàng)上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力趨于對(duì)稱(中柱彎矩減小)，而增加建筑層數(shù)，底層框架邊柱的內(nèi)力分布則會(huì)產(chǎn)生反向，尤其是近坡面處邊柱底端彎矩。其中有關(guān)結(jié)果對(duì)工程設(shè)計(jì)具有參考意義。
　　 ④采用C++語言在VC++平臺(tái)中編制了巖質(zhì)邊坡地基與上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)共同作用分析計(jì)算程序RSFIAP-2008，該程序可對(duì)多高層框架結(jié)構(gòu)與柱下獨(dú)基、條