高層建筑地基基礎變剛度調平設計技術
簡介
高層建筑地基、基礎與上部結構相互作用共同工作的計算，長期來是國內外巖土工程界關注的熱點問題，但由于技術難度大，涉及的問題多，始終未能得到解決。本課題通過大比例模型試驗揭示了上部結構剛度及地基剛度的不同對地基反力、整體撓曲變形、上部結構次應力等的影響；首次提出采用Mindlin解－有限壓縮層修正模型計算天然地基沉降和采用彈性理論法－有限壓縮層混合修正模型計算樁基沉降；圓滿解決了上部結構剛度凝聚及中厚板的計算，從而使地基、基礎與上部結構共同工作計算的模式與方法得以完滿解決，并編制了相應共同工作計算程序供設計使用。
技術特點
程序計算求得基礎筏板的沉降等值線、基底反力、樁土荷載分擔值、底板不同截面的雙向彎矩與配筋、上部結構 次應力等。設計者可根據這些數據優化主裙房基礎方案、布樁、板厚與配筋、確定是否設置后澆帶等。按此設計，僅 基礎板即可較彈性地基梁板法節約鋼材10～40%；優化布樁及考慮樁土共同分擔荷載，可減少樁數20～30%;上部結構 尺寸可根據次應力計算結果作適當調整，確保正常使用。這樣，使得國內外研究了二十多年的高層建筑地－基礎－上 部結構共同工作計算取得了突破，進入實用化階段。
上部結構的荷載與剛度在平面分布的巨大差異，造成同一建筑不同部位的較大差異沉降，簡單地加大基礎尺寸和 剛度并不是最好的方法。在共同工作計算實用基礎上，地基基礎設計采用變剛度調平地基基礎設計思想，即通過樁基 或人工復合地基，相應地調整地基剛度與承載力，即增強荷載大的部位地基剛度與承載能力，對荷載小部位的地基不 作處理以至弱化其剛度，達到將基礎差異沉降減至合理數值甚至為零，從而取消沉降用后澆帶和沉降縫，達到減小基 礎內力和結構次內力的目的，進一步優化基礎設計，降低工程造價。 相關成果已編入《建筑樁基技術規范》(JGJ94-2008)。
該技術應用于北京電視中心項目
該技術應用于國家博物館新建項目
該方法已在農行山東省分行大樓、北京皂君廟電信大樓、北京長青大廈、北京現代城、北京電視中心、成都來福 士、鄭州民生金融大廈等近百個工程中應用，均取得滿意效果，節約工程造價近億元。
該技術獲1997年建設部科技進步一等獎
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