基于TRIZ的高层建筑位移调节装置的研发与应用
发布时间: 2021-08-24
基本信息
层建筑由于体量与重量大,安全重要性等级高,普通基础无法承担,目前基本采用桩筏基础型式。
常规桩筏基础桩-筏之间直接刚性连接,其整体刚度由筏板刚度和桩基支承刚度决定。
工程中实践中如需对整体刚度进行调节,只能通过调整筏板刚度和桩基支承刚度来实现。
根据技术矛盾分析和IFR分析,为经济、有效地调整桩筏基础的整体刚度,我们提出在桩顶与筏板之间设置专门研制的变形调节装置的方法,来按需、有效地调整、优化桩筏基础的支承刚度,称之为设置变形调节装置桩筏基础。
1.桩筏基础工作期间,为有效调节桩基支承刚度的大小与分布,研制具有“大吨位”和“大变形”特性的变形调节装置。
正常情况下,桩、土的支承刚度存在显著差异,要实现桩土共同作用,需要保证桩土的变形协调。现有方法无法解决端承桩与地基土的变形差,使地基土承载力无法利用,造成很大浪费。本技术在桩顶与筏板之间设置变形调节装置,使桩基的支承刚度与地基土支承刚度相匹配,在保证桩土变形协调的同时,桩基始终发挥作用并和地基土同步承担上部结构荷载。
花岗岩残积土以及喀斯特地貌发育地区,地基土性质往往差异较大,常规桩筏基础由于差异沉降过大,无法保证高层建筑建造的需要。设置的变形调节装置能协调不同支承条件下的桩基变形差,使不同受力性能的桩基共存,共同承担上部结构荷载。
通过变形调节装置可对桩筏基础整体支承刚度的分布按需要进行较精确的人为调控,达到建筑物零差异沉降的目标,另外变形调节装置不受任何地质条件和上部结构形式的束缚,具有广泛的适应性。
建筑物拆除时,由于土体固结作用,遗留在地基中完好的老桩和新桩性能悬殊,很难再利用,不仅浪费而且给新桩的施工带来巨大的困难。通过在桩端设置变形调节装置,协调新旧桩的变形,实现新旧桩的共同作用,不仅方便施工,而且可取得良好的经济效益。