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项目年度编号
0800400012
成果公布年份
2007
成果简介
课题来源与背景：武汉市城市建设委员会建设科技项目200434号。研究目的与意义：提出新型设计理论与全新研究方法、弥补理论缺陷、降低桩筏筏板造价。主要论点与论据：承台与桩筏基础是高层建筑、桥梁基础、海洋钻井平台等大型工程常见的基础形式，然而它的筏板设计问题一直是困扰工程界的难题之一。为此基于承台冲切破坏的空间桁架理论，构建了承台(桩筏)基础在如下新型结构情况下的冲切承载力计算公式：①集中于桩顶区域布筋；②配置水平腹筋；③配置型钢桁架。创见与创新：1.产生行业宏观经济效益该课题的研究成果表明：其可在不增加设计水准下的钢筋总体含量情况下，提高结构的承载力与延性，这是较高性价比的表现。籍此，可降低承台与桩筏筏板的厚度，最终减少工程造价。由于该课题是技术规范的理论基础研究，因此所带来的将是行业宏观经济效益。2.创造新型结构，带来技术革新该课题以真实的材性更好的型钢桁架取代原本是混凝土应力流的虚拟桁架而构造了型钢桁架混凝土承台，以在桩顶区域集中布筋取代常规的均匀网格状布置底部纵筋而构造了新型布筋形式，这些新型结构既提高了结构承载力也改善了延性，从而带来了技术革新。3.弥补理论空白，国内外各种冲切规范条文，这包括上限解与下限解方法，也包括欧美诸国现有的空间桁架理论公式，尚未出现纵筋拉杆配筋量对承台冲切承载力量化影响的条文，对合理配筋，如承台腹部放置水平钢筋网、配置型钢桁架等对承台冲切承载力量化影响的研究，也几近空白。因此，该课题的研究将有助于填补这些理论缺陷。4.构建的承载力公式安全而不保守研究成果表明：该课题所建立的公式能与各种试验资料保持较好的吻合性，因此，所构建的承载力公式是安全而不保守的。这种性能尤为适宜于属于脆性破坏的冲切问题。5.构建的公式适用面广，操作简便研究成果也表明：该课题所建立的公式，力学概念清楚，操作简便，易于掌握，它还可不受桩数与布桩形式的限制，因而适用面广。6.提出与中国规范完全不同的全新研究方法：中国规范采用的是上限解法，而该课题则采用的是下限解法。上限解法以构造应变场为己任，产生的应力场是虚假的，从而带来安全隐患以及适用与可操作性上的弊端，而下限解法则着眼于合理应力场的构造，从理论本质上消除了产生虚假应力场的可能性，由此构造的是小于真实极限荷载的承载力值，在理论上，先天就比上限解法具有更可靠的安全保障，此外，它还力学概念清晰，思路简捷明快，有着更好的适用性，因此该课题所采用的是一种全新的研究方法。存在的问题：1.受资金与项目研究时间的限制，试件数量不够。2.试验尚受到不平衡弯矩的影响。
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