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桩基具有承载力高、抗震性能好、能减少不均匀沉降等优点,广泛地应用于高层建筑、重型厂房、桥梁、码头、大型机电设备和具有特殊要求构筑物的基础。柱和剪力墙是房屋承受竖向荷载的重要构件,特别是随着房地产的发展,大量高层住宅出现了越来越多的异形柱。钢筋混凝土承台位于桩基和异形柱之间起承上启下的作用,是保证力沿传力路径有效传递的重要组成部分。因此,对承台,特别是对异形柱下桩基承台的应力分布,承载力计算方法,配筋等方面的研究具有重要的理论意义和工程意义。
本文是对异形柱下钢筋混凝土四桩承台的进一步探索。本文的研究主要有以下几个方面:
1)目前,关于异形柱下桩基承台设计仍缺乏足够的试验基础和理论依据。本文综述我国有关异形柱下桩基承台的经验设计理论与计算方法的前提下,对这一问题进行非线性有限元的模拟研究,而重点是对异形柱下钢筋混凝土桩基承台的破坏模式的研究。本次电算共进行4组12个模型的电算,包含L形和T形截面剪力墙下的四桩承台各6个。
2)通过对Ansys有限元程序计算全过程观测和裂缝发展分析表明,与矩形柱下桩基承台相比,异形柱下桩基承台的延性较差,后期变形能力不足,不可能形成塑性铰线;异形柱下桩基承台破坏时,不可能出现沿塑性铰线的简单平面分块,已不具备一般受弯构件的特征,其剪切破坏面将是一空间曲面;合理取得异形柱下桩基承台破坏时的冲切锥是解决问题的关键;在异形柱下桩基承台设计时应考虑四个主要因素:剪跨比λ,混凝土抗拉强度f<,tk>,承台底面钢筋的配筋率p<,d>和异形柱截面尺寸C<,1>。