高层建筑长短桩复合地基水平荷载研究：置换率影响分析

"置换率对高层建筑长短桩复合地基水平受力性状的影响，赵娟，葛忻声，本文利用ANSYS有限元软件对某24层高层建筑进行了数值模拟分析，研究置换率对沉降、桩身轴力、桩身位移、桩土应力比、荷载分担比等的影响。" 在高层建筑设计与施工中，地基处理是一项至关重要的环节，尤其是在承受风荷载和地震荷载等水平力的情况下。长短桩复合地基作为一种有效的地基处理方式，已在众多高层建筑项目中得到应用。然而，对于这种地基在水平荷载下的性能研究尚不充分。赵娟和葛忻声的研究填补了这一领域的空白，他们关注的是置换率对高层建筑长短桩复合地基水平受力性状的具体影响。 置换率是指在地基中短桩所占的比例，它是决定复合地基性能的关键参数之一。通过ANSYS这一强大的有限元分析软件，研究人员建立了一个24层高层建筑的三维弹塑性模型，模拟了在实际工况下建筑物的受力状态。此模型考虑了建筑上部结构和地基之间的相互作用，以更真实地反映水平荷载下的性能变化。 研究表明，置换率的变化会显著影响地基的沉降分布、桩身的轴向力、桩体的位移以及桩土之间的应力分布。沉降是衡量地基稳定性的关键指标，而桩身轴力和位移直接影响到桩的承载能力和结构安全性。桩土应力比反映了土体在承受荷载时的贡献程度，而荷载分担比则体现了桩和土之间的载荷分配情况。这些因素共同决定了地基在风荷载或地震荷载作用下的响应。 随着置换率的增加，可能会出现以下趋势：沉降可能减小，因为更多的荷载被短桩承担，减少了土体的变形；桩身轴力可能增大，因为短桩的刚度较高，承受的水平荷载更大；桩体位移可能有所变化，这取决于短桩和长桩的相对数量以及它们的刚度差异；同时，桩土应力比和荷载分担比也可能发生变化，可能会导致土体的应力状态发生调整。 通过数值分析，赵娟和葛忻声得出了置换率与这些关键性状之间的关系，为设计人员提供了优化地基方案的依据。他们的研究结果对于指导实际工程中的地基设计，特别是对于考虑水平荷载的高层建筑，具有重要的理论与实践意义。合理选择置换率不仅可以提高地基的承载能力，还能有效控制建筑物的沉降，确保结构的稳定性和安全性。因此，对于高层建筑的长短桩复合地基设计，应当充分考虑置换率的影响，并结合具体工程条件进行精细化计算和分析。