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7-各類典型工程應用案例(三)

發布時間:2016-07-13

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典型用戶工程應用案例

四 有限元計算模型及問題分析案例

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案例1 筏板布置偏心多大——導致配筋過大案例

K:¥基礎經典案例集¥38965-筏板布置明顯偏執導致配筋大

模型特點

上部結構

主樓下筏板基礎、裙房部分獨立基礎+防水板

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問題是:基礎Y向上鐵計算結果配筋太大

原因分析

增大基礎系數、考慮上部結構剛度,配筋減少非常有限。

觀察三維變形圖,見下圖:

明顯筏板外側下稱明顯,導致變形差過大、Y向配筋過大??梢詮哪P筒贾锰攸c看出原因,是由于筏板布置一側未挑出,效果是荷載明顯偏置。見下圖:

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荷載明顯偏置,即使是采用倒樓蓋計算模型,配筋也是比較大,見下圖:

解決辦法——調整模型布置,筏板對稱增加外挑

調整模型布置,筏板對稱增加外挑(比如增加3米)

考慮上部結構剛度,首先上部計算要勾選【生成傳給基礎的剛度】,比如考慮3層。見下圖:

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基礎參數設置:考慮上部剛度、基床系數按4萬,見下圖:

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三維位移圖

基底壓力圖

配筋結果——最大3000

案例1 中部墻下區域板頂配筋較大而板底為構造配筋

模型概況

高層住宅,從標準層看出兩電梯井筒體位于兩端頭,見下圖:

基礎采用0.95米后平筏基礎,見下圖

問題——中部三道墻下底部配筋全構造

分析

采用彈性地基梁板法,基床系數設置為30000。由于兩端筒體部分荷載相對較大,而中部三道墻下的荷載相對較小,形成下圖所示的變形特征:

可以通過【沉降】【三維位移】查看筏板的實際變形,如下圖:

所以由于中部相對兩端形成向上的位移,導致中部筏板區域為板頂受拉,而板底基本是構造配筋。

從這個案例可以看出,不能一概而論地以倒樓蓋計算模型假定的變形和受力特點去理解采用彈性地基梁板法的基礎,不能一概而論地認為柱墻下就是板底受拉為主、柱墻下板底配筋一定大于板頂。

采用倒樓蓋計算模型時,將不能真實反映這種上部荷載不均勻對基礎的影響。

比如該工程,采用倒樓蓋時的三維變形圖如下:

采用倒樓蓋計算模型時,中部墻下會出現較大的底部配筋,其配筋等值線圖見下圖:

結論及處理:

1)????? 不能直接套用倒樓蓋思維來理解基礎受力和變形特點;

2)????? 應該考慮上部結構剛度,這樣才可以體現柱墻對筏板的支撐支座效應;

建模案例

案例1 梁式承臺——用承臺建模還是梁下布樁35649

工程概況

原基礎方案

問題是:

分析承臺建模的缺點

網格劃分困難、計算不過或者計算精度不高。

梁下布樁方案更合理

此種結構更適合用梁下布樁,見下圖:

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案例2 外圈筏板厚,內部筏板薄如何建模

工程概況

52805 變厚度筏板如何布置,見下圖:

問題

疑問:筏板600厚,局部300厚,怎么建模?

a.用軟件的減薄區,柱墩的厚度,不對。

b.布置2塊筏板,都是按600厚的算,不對。(兩塊板重疊區域板厚取較厚者)

解答

1)全部區域布置上一個300厚的筏板;

2)左右上下任意三個區域布置一塊600厚的筏板,另外一個區域布置300厚的加厚區,注意邊界對齊。

四個區域均布置600的筏板的話,軟件會自動合并為一個全區域的大筏板,不能實現設計師要求。

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一個類似的案例

50808

我是山西省建筑設計研究院。我們在使用盈建科計算基礎時遇到以下問題:當主樓采用樁基,而地下車庫采用筏基時,主樓筏板厚度可能會小于車庫筏板厚度。此時布置基礎筏板如采用大筏板(含車庫和主樓)+小筏板(僅主樓),則主樓內筏板厚度會取大值,即與車庫筏板一致。應如何處理?

思考

其他處理方案:能否通過轉CAD模型方案實現?

沖切抗剪案例

案例1 部分長單墻沖切驗算不過

工程概況

問題 部分單墻沖切驗算顯示不過

處理

????????????? 找多段墻進行交互進行長墻沖切驗算,如果通過就可以。

本質上,是無法形成沖切錐體的,所以或者檢查剪切驗算結果即可。

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七 抗浮設計

案例2 局部抗浮不足部分板底配筋大

1)模型概況

某主樓帶裙房工程,基礎主樓下1.2米厚筏板、裙房部分0.5米后筏板,4.7米水頭,模型見下圖:

2)問題進行抗浮驗算后裙房與主樓交接處有較大板底配筋

裙房與主樓交接處Y向有較大板底配筋、而板頂配筋很小,配筋云圖見下圖:

3分析


案例2 防水板中的抗拔錨桿設計及計算

工程概況-32806

主樓帶裙房

錨桿是均勻布置

用戶問題-防水板中的錨桿抗拔驗算-1531、1522有差異

1531版本防水板計算模型的差異

1531版本防水板計算模型中的柱墻支座由原來的約束轉動改為鉸接,這樣1531的防水板變形會增大,內力增加,錨桿抗拔力會增加,出現用戶所述的問題。

????????????? 但是要注意到:防水板中的的錨桿抗拔驗算不宜作為設計驗算依據結果,因為防水板模型是以柱墻為豎向不動支座假定的。

?????????????

錨桿如何設計驗算及該工程可能存在的問題
1)錨桿該如何布置

從該工程看,抗浮關鍵部位是裙房部分(水浮力可能超過上部自重),可以通過【荷載圍區統計】查看,見下圖:

296838 196040 = 100000 這些需要由抗拔錨桿提供,其中承載樁能提供的大約是 65*1100=70000,剩余至少需要再布置30000/260=120 目前模型的總錨桿數目是夠用的。

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2防水板中的錨桿該如何計算

不能采用防水板計算模型,應該采用筏板計算模型,采用彈性地基梁板法進行計算。

1改為筏板模型

2)樁抗拔剛度設置,不同樁剛度應該有差異(之前全是采用10萬),如果無實驗數據,建議100*抗拔承載力。本工程調整錨桿的剛度為26000

3)計算參數設置

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3)錨桿結果查看

部分不夠

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主樓下錨桿處于受壓狀態不起作用

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3)優化調整錨桿布置

參考三維位移,上抬比較大的區域增加錨桿

方案一:錨桿布置在跨中,但是密集度要提升,進行較大程度優化布置(錨桿數量更少就夠)

方案一:錨桿布置在柱下區域,最外排增加密度,最內排較少密度,與方案1比較配筋可能會稍大。

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