热点职称论文：高层建筑上部结构与基础和地基共同作用研究__58期

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摘要：介绍了上部结构与基础和地基共同作用的整体分析概念，逐一阐述了上部结构与基础和地基共同作用的研究历程、研究方法和研究成果，最后对上部结构与基础和地基共同作用的研究前景进行了展望。
　　关键词：上部结构，地基，共同作用
　　1、上部结构与基础和地基共同作用的整体分析概念
　　1.1初等方法和常规方法
　　在结构设计当中，一类是把上部结构的刚度视为无穷大，从而把基础与上部结构连接的节点看作是不动铰支点，在基础底部接触压力为直线分布的假定下计算基础内力，俗称为倒梁法或倒楼盖法。对桩筏和桩箱基础，则将桩顶视为不动铰支点，来分析上部结构荷载作用下的梁和板，因此实质上仍然是把上部结构视为绝对刚性。这种完全不考虑上部结构与基础和地基三者之间的共同作用的方法，在计算手段不发达的时期几乎是唯一可行的方法，故可称之为初等方法。另一类则先视基础的刚度为无限大，求出上部结构在基础顶面处的固端反力，再把该反力作用于基础，在考虑基础与地基共同作用的条件下分析基础的内力，但却完全忽视上部结构的存在，这是一种不完全的共同作用分析方法。鉴于上部结构的复杂性和计算手段的有限性，这种方法至今仍是一种广为采用的主要分析方法，可称之为常规方法。
　　1.2共同作用方法
　　初等方法和常规方法的不足之处是明显的。即结构形式不同，上部结构的刚度差别就很大。考虑到实际工程，上部结构的刚度又是逐步形成的，因此，简单地把上部结构的刚度都视为无穷大是不合理的。此外，上部结构总有一定的刚度，特别是对高层建筑而言，忽略其刚度贡献所得到的结果，与整个体系实际上发生的共同作用过程相差甚远，因此，应将上部结构、基础和地基三者视为一个完整的体系来进行共同作用分析，这就是完全的共同作用分析(亦即整体分析)方法，简称共同作用方法。
　　2、上部结构与基础和地基共同作用的研究历程
　　2.1初始阶段
　　对上部结构与基础和地基共同作用问题，自从1947年梅耶霍夫提出了支撑在独立基础上的平面框架结构共同作用的概念以来，各国学者先后提出了许多不同的分析方法。1956年Chemecki用荷载传递系数法分析了上部结构刚度对独立基础沉降的影响。当跨入20世纪60年代，萨玛提出了一个考虑上部结构刚度计算基础沉降、接触应力和弯矩的方法。这段时期内共同作用的分析呈现两个特点：1)由于计算工具的限制，一般都简化为平面问题，并把地基假定为简单的模型，如文克尔弹性地基模型;2)直观而明确地考虑上部结构对地基刚度的贡献，力图把上部结构折算成刚度加进基础刚度中，从而进行基础内力和变形的计算。
　　2.2有限元法阶段
　　随着有限元理论和计算机的发展，出现了新的比较精确的计算方法，促使了人们在共同作用问题中的研究进一步深入。首先O.C.ZeikeiwiczandY.K.Cheung应用有限元进行了地基基础的共同作用研究，开创了这个课题研究工作的新方法。1977年，King用有限元法对半无限弹性地基上筏基与框架的二维和三维问题进行了分析。1983年，同济大学宰金珉用有限元—有限层法分析了高层剪力墙结构与地基共同作用的三维问题[1]。1985年董衍蕃采用有限元编制了有关筒体结构与地基基础协同工作的分析程序，此后，朱百里、Jardine、罗立平等分别讨论了土的非线性对共同作用问题的影响。
　　2.3子结构法阶段
　　在用有限元法进行研究时，由于有限元划分网格而形成数目庞大的单元和结点，造成对上部结构、基础和地基共同作用的研究较为困难，因此提出了子结构的分析方法，为哈达丁在1971年首次利用子结构分析方法研究地基基础与上部结构的共同作用打下了基础。由于子结构方法能明确地表达上部结构刚度和荷载的影响效应，以刚度及荷载的凝聚来反映上部对下部的作用，因此特别适用于高

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