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    一種用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法技術

    技術編號:44428535 閱讀:2 留言:0更新日期:2025-02-28 18:41
    本發明專利技術涉及土木工程技術領域,具體提供一種用于超深厚軟土地區的土?結共同作用的分析方法,旨在解決現有軟土地基處理時存在施工周期長的問題。本發明專利技術包括:獲取目標建筑物的結構參數,基于結構參數分別建立純結構模型以及土?結整體模型,其中,相較于純結構模型,土?結整體模型增加了預設的土體參數;對純結構模型和土?結整體模型分別進行小震彈性分析、小震彈性時程分析和大震彈塑性時程分析;對小震彈性分析結果進行比較,對小震彈性時程分析結果進行比較,對大震彈塑性時程分析結果進行比較;根據比較結果,對土?結整體模型相較于純結構模型的差異之處進行針對性加強。通過本發明專利技術的分析方法可以先進行建設再軟基處理,縮短施工周期。

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術涉及土木工程,具體提供一種用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法


    技術介紹

    1、隨著經濟的迅速發展,城市土地資源日益稀缺,促使大型公共建筑項目,如體育場館等,更多地傾向于選址于沿海新填海區域。這一選擇不僅基于沿海地區所提供的卓越建筑視野和迫切的項目建設需求,還旨在有效緩解城市內部土地資源的緊張狀況。然而,沿海地區普遍面臨著超深厚軟土層的挑戰,這樣的土壤條件直接用于工程建設顯然不切實際,因此,對將要施工的場地進行大規模的預處理顯得尤為重要。

    2、傳統的沿海軟土地基處理策略,通常遵循“先處理場地,后實施工程”的原則。在處理軟土地基時,常用的方法包括排水堆載法、真空預壓法、土體置換結合強夯法、cfg樁法(即水泥粉煤灰碎石樁)、深層攪拌樁法以及樁基加固法等。盡管這些方法在軟土地基處理中發揮著一定的作用,但它們普遍存在施工周期長、從施工到沉降穩定所需時間跨度大以及處理深度有限等問題,難以滿足公共建筑項目快速啟動和緊迫的時間要求。


    技術實現思路

    1、本專利技術旨在解決上述技術問題,即,至少解決現有軟土地基處理時存在的施工周期長、從施工到沉降穩定所需時間跨度大以及處理深度有限的問題之一。

    2、本專利技術提供了一種用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法,所述分析方法包括:

    3、s1、獲取目標建筑物的結構參數,基于所述結構參數分別建立純結構模型以及土-結整體模型,其中,相較于所述純結構模型,所述土-結整體模型增加了預設的土體參數;

    <p>4、s2、對所述純結構模型和所述土-結整體模型分別進行小震彈性分析、小震彈性時程分析和大震彈塑性時程分析;

    5、s3、對小震彈性分析結果進行比較,對小震彈性時程分析結果進行比較,對大震彈塑性時程分析結果進行比較;

    6、s4、根據比較結果,對所述土-結整體模型相較于所述純結構模型的差異之處進行針對性加強。

    7、在上述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法的一些可行的實施方式中,所述純結構模型的底板及樁基完全固定,所述土-結整體模型中的土體的四周及底部均采用黏彈性人工邊界。

    8、在上述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法的一些可行的實施方式中,進行所述小震彈性分析、所述小震彈性時程分析或所述大震彈塑性時程分析時,通過整體慣性力施加在所述純結構模型的主體結構上以模擬地震作用,基于所述黏彈性人工邊界將場地反應轉化為所述土-結整體模型中的土體邊界上的等效荷載以模擬地震動輸入。

    9、在上述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法的一些可行的實施方式中,進行所述小震彈性分析或所述小震彈性時程分析時,所述純結構模型和所述土-結整體模型均采用線彈性本構材料;并且/或者,進行所述大震彈塑性時程分析時,所述純結構模型和所述土-結整體模型均采用非線性本構材料。

    10、在上述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法的一些可行的實施方式中,獲取目標建筑物的結構參數之前或同時,所述分析方法還包括:獲取施工場地的地質土層條件,將施工場地的地質土層條件與預設的地質土層條件進行比較,根據比較結果,調整施工場地建模前的面積。

    11、在上述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法的一些可行的實施方式中,所述的“對小震彈性時程分析結果進行比較”包括:提取所述純結構模型和所述土-結整體模型中的預設關鍵構件的變形和內力結果進行分析對比,并評估土-結相互作用對預設關鍵構件的影響。

    12、在上述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法的一些可行的實施方式中,所述的“對大震彈塑性時程分析結果進行比較”包括:

    13、分析對比所述純結構模型和所述土-結整體模型時,觀察構件的彈塑性層間位移角的比較結果;并且/或者

    14、分析對比所述純結構模型和所述土-結整體模型時,觀察構件的層間剪力的比較結果;并且/或者

    15、分析對比所述純結構模型和所述土-結整體模型時,觀察構件的彈塑性損傷情況及比較結果。

    16、在上述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法的一些可行的實施方式中,所述的“觀察構件的彈塑性損傷情況及比較結果”包括:觀察在所述目標建筑物中具有相關水平分量的構件的彈塑性損傷情況及比較結果,其中,具有相關水平分量的構件包括所述目標建筑物的斜向樓梯、斜梁、斜柱和支持屋蓋柱。

    17、在上述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法的一些可行的實施方式中,所述的“對所述土-結整體模型相較于所述純結構模型的差異之處進行針對性加強”包括:相較于所述純結構模型,在所述土-結整體模型中,對在模擬地震作用和內力響應時呈現出增大趨勢的構件和節點進行針對性加強。

    18、在上述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法的一些可行的實施方式中,所述分析方法還包括:根據現場樁基礎施工、主體結構施工和軟基處理的先后順序,對關鍵交叉節點進行施工模擬,分析土-結共同作用對關鍵施工步驟的內力影響。

    19、本專利技術上述一個或多個技術方案,至少具有如下一種或多種

    20、有益效果:

    21、(1)通過分別建立純結構模型和土-結整體模型,并對純結構模型和土-結整體模型分別進行小震彈性分析、小震彈性時程分析以及大震彈塑性時程分析,可以更加全面地了解目標建筑物在不同地震作用下的響應特性,同時通過比較純結構模型和土-結整體模型的分析結果,可以清晰地識別出土-結共同作用對建筑物性能的具體影響,這有助于工程師識別出哪些部位或構件可能因土體參數的影響而表現出不同的性能,并且基于分析和比較結果,對土-結整體模型中相較于純結構模型表現出的差異之處進行有針對性加強,可以確保建筑物在地震作用下的安全性和穩定性;

    22、(2)在上述分析的基礎上,可以更準確地評估土體與結構之間的相互作用,包括土體沉降、水平位移等對上部結構的影響,這種分析為在超深厚軟土地區采用先建設后軟基處理的方法提供了科學依據,這樣在施工時,可以在超深厚軟土地區采用先建設后軟基處理的方法,具體地,進行先行工程樁的施工,軟基處理與上部結構建設施工同步實施,在保證樁基和上部結構安全的情況下,可以大大優化工程建設步驟,滿足工程建設進度需求。

    本文檔來自技高網
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    【技術保護點】

    1.一種用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法,其特征在于,所述分析方法包括:

    2.根據權利要求1所述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法,其特征在于,所述純結構模型的底板及樁基完全固定,所述土-結整體模型中的土體的四周及底部均采用黏彈性人工邊界。

    3.根據權利要求2所述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法,其特征在于,進行所述小震彈性分析、所述小震彈性時程分析或所述大震彈塑性時程分析時,通過整體慣性力施加在所述純結構模型的主體結構上以模擬地震作用,基于所述黏彈性人工邊界將場地反應轉化為所述土-結整體模型中的土體邊界上的等效荷載以模擬地震動輸入。

    4.根據權利要求3所述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法,其特征在于,進行所述小震彈性分析或所述小震彈性時程分析時,所述純結構模型和所述土-結整體模型均采用線彈性本構材料;并且/或者

    5.根據權利要求1所述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法,其特征在于,獲取目標建筑物的結構參數之前或同時,所述分析方法還包括:

    6.根據權利要求1所述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法,其特征在于,所述的“對小震彈性時程分析結果進行比較”包括:

    7.根據權利要求1所述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法,其特征在于,所述的“對大震彈塑性時程分析結果進行比較”包括:

    8.根據權利要求7所述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法,其特征在于,所述的“觀察構件的彈塑性損傷情況及比較結果”包括:

    9.根據權利要求1所述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法,其特征在于,所述的“對所述土-結整體模型相較于所述純結構模型的差異之處進行針對性加強”包括:

    10.根據權利要求1-9任意一項中所述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法,其特征在于,所述分析方法還包括:

    ...

    【技術特征摘要】

    1.一種用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法,其特征在于,所述分析方法包括:

    2.根據權利要求1所述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法,其特征在于,所述純結構模型的底板及樁基完全固定,所述土-結整體模型中的土體的四周及底部均采用黏彈性人工邊界。

    3.根據權利要求2所述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法,其特征在于,進行所述小震彈性分析、所述小震彈性時程分析或所述大震彈塑性時程分析時,通過整體慣性力施加在所述純結構模型的主體結構上以模擬地震作用,基于所述黏彈性人工邊界將場地反應轉化為所述土-結整體模型中的土體邊界上的等效荷載以模擬地震動輸入。

    4.根據權利要求3所述的用于超深厚軟土地區的土-結共同作用的分析方法,其特征在于,進行所述小震彈性分析或所述小震彈性時程分析時,所述純結構模型和所述土-結整體模型均采用線彈性本構材料;并且/或者

    5.根據權利要求1所述的用于...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:羅赤宇曹勝濤林景華李志山戴朋森陳進于黃嘉文林昭王關遠聰鄭仰東李益明湯足熠徐剛劉佳李遠清黃林鄧梓詠
    申請(專利權)人:廣東省建筑設計研究院集團股份有限公司
    類型:發明
    國別省市:

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