某高层建筑上下部共同作用数值分析结果探讨

作者：李伟; 林智勇; 张浩; 戴自航^*

来源：水利与建筑工程学报, 2022, 20(03): 176-185.

DOI：10.3969/j.issn.1672-1144.2022.03.027

• DIANA有限元软件
• Mohr-Coulomb模型
• 桩筏基础
• 硬化土模型
• 小应变硬化土模型

探讨采用不同土体本构模型对高层建筑考虑上下部结构共同作用的受力与变形产生的影响。以一桩筏基础高层建筑为例，采用DIANA有限元软件建立了整体三维模型，地基土分别采用传统的Mohr-Coulomb模型及硬化土HS和硬化土小应变刚度HSS两种土的高等本构模型进行了基础及上部结构在自重荷载下的共同作用对比分析。结果显示:采用HS或HSS模型相较Mohr-Coulomb模型，筏板差异沉降较小，致使上部框架柱底轴力出现“中柱卸荷，边柱加荷”的效应不如后者明显;三种模型下框架梁的弯矩在每跨相交处均发生突变，反映了考虑共同作用后，基础的沉降特别是不均匀沉降对上部结构梁和柱的内力分布的影响;筏板和地表的沉降均呈现中间大外面小的碟形分布; Mohr-Coulomb模型因难以准确描述土的应力-应变关系，其数值计算结果与实际会存在较大偏差，而HSS和HS模型具有较高的定量计算精度，在上部结构-基础-地基土共同作用的数值分析中具有良好的应用前景。

• 单位
  中建海峡建设发展有限公司; 福建工程学院; 土木工程学院; 福州大学