上部結(jié)構(gòu)剛度對(duì)基礎(chǔ)不均勻沉降影響的數(shù)值仿真分析.pdf

1、建筑物的不均勻沉降是土木工程中常見(jiàn)的一項(xiàng)工程事故，較大的不均沉降會(huì)引起建筑物的傾斜和變形，從而引起上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂甚至破壞。建筑物的上部結(jié)構(gòu)通過(guò)基礎(chǔ)與地基相連，共同作用。建筑物的不均勻沉降正是在這種共同作用的過(guò)程中發(fā)生的。由于砌體材料力學(xué)性能的復(fù)雜性，在上部結(jié)構(gòu)與地基共同作用的研究中，少有砌體結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)共同作用的研究。為此，本文基于有限元方法對(duì)砌體結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)的共同作用進(jìn)行了深入的研究。
　　本文首先

2、介紹了建筑物不均勻沉降破壞后的裂縫形態(tài)，認(rèn)為不同的沉降情況會(huì)導(dǎo)致不同的裂縫形態(tài)。闡述了引起建筑物不均勻沉降的主要原因，其中包括施工原因，設(shè)計(jì)原因和使用原因。歸納了目前國(guó)內(nèi)外常用的幾種分析方法，其中子結(jié)構(gòu)法及有限元法已經(jīng)較多的應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)的共同作用分析當(dāng)中，而砌體結(jié)構(gòu)不均勻沉降的共同作用研究則相對(duì)滯后，大部分還是基于彈性理論的分析方法。提出了不均勻沉降事故的處理方法，其中包括地基基礎(chǔ)的加固和上部結(jié)構(gòu)的加固。
　　接著本文探討和研究

3、了砌體結(jié)構(gòu)的有限元分析的模型建立方法、材料本構(gòu)曲線的選取以及非線性收斂準(zhǔn)則等。并對(duì)本文數(shù)值模擬中需要用到的3種單元的特性進(jìn)行了介紹。
　　文章重點(diǎn)基于有限元分析軟件ANSYS建立了含有底部框架的砌體結(jié)構(gòu)模型。分別分析了不同層墻體彈性模量改變及不同層墻體洞口填充對(duì)基礎(chǔ)不均勻沉降的影響，均考慮了中部下沉和兩端下沉兩種情況。分析結(jié)果表明，不論模型是中部下沉還是端部下沉，提高上部結(jié)構(gòu)墻體強(qiáng)度或填充首層墻體洞口均能降低基礎(chǔ)沉降的不均勻性，且