第1章緒論00111大底盤多塔樓結構及樁基礎應用現狀002

111大底盤多塔樓結構的工程應用002

112樁基礎應用狀況005

113樁基礎優化理念009

12現有研究成果011第2章基坑開挖對鄰近淺基礎框架建築影響分析02121MohrCoulomb模型簡介022

22三維模型的建立024

221歷史建築物計算參數選取024

222土體及施工參數選取025

223基坑施工參數選取026

23基坑開挖對鄰近任意角度建築物的變形影響分析027

231模擬方案027

232建築物橫、縱牆傾斜和水平位移變化規律028

233建築物縱牆相對撓曲變形規律030

234建築物扭轉變形規律031

235建築物縱牆主拉應變分布規律035

24梁柱受損條件下建築受基坑開挖影響分析039

241模擬方案039

242縱牆沉降變形規律040

243縱牆相對撓曲變化規律041

244建築物縱牆主拉應變分布規律043

245梁、柱剛度分別受損條件下建築變形規律046

2451縱牆相對撓曲變形規律046

2452建築縱牆主拉應變變化規律048

25任意角度建築物和梁柱受損工況下安全評價049

251變形控制標準049

252建築物結構安全評價050

26不同結構形式建築受基坑開挖影響變形051

261模擬方案051

262基礎沉降變形規律053

263基礎相對撓曲變形規律054

264建築縱牆主拉應變變化規律055

265建築傾斜、轉動、角變形分析057

266不同開洞比建築物變形性狀061第3章基坑開挖對鄰近大底盤多塔樓結構影響分析06931模型概況070

32模型工程地質條件072

33模型基本信息072

34模型數值模擬結果分析076

341建築土體整體位移076

342樁的水平側移080

343樁的豎向沉降082

344筏板的變形084

345上部結構的變形085第4章豎向荷載作用下大底盤多塔樓結構樁筏基礎優化設計研究08741大底盤多塔樓結構模型概況088

411大底盤多塔樓概況088

412地質土層參數信息089

4數值模型的建立089

43數值模擬結果分析091

431豎向沉降分析091

432樁基內力分析099第5章工程實例10551項目概況106

511結構設計方案106

512結構體繫及抗震等級108

513材料選用109

514其他說明109

52岩土工程初步勘查報告109

521工程概況109

522勘察目的110

523執行的規範、規程111

524勘察工作量布置111

525取土方法和原位測試方法112

526地形地貌112

527場地周邊環境113

528地基土的構成及特征113

529地基土物理力學性指標114

5210地基土分析114

5211天然地基115

5212樁基116

5213基坑工程119

5214基坑開挖注意事項120

5215結論與建議122

53數值模擬126

531模型介紹126

54數值模擬結果分析127

541Z向沉降分析127

542建築扭轉位移圖129

543樁基與筏板沉降圖129

544樁基扭轉圖131

545樁基內力及應力雲圖131

546上部結構內力雲圖133第6章結論與展望13961結論140

611基坑開挖對鄰近淺基礎框架建築的影響140

612基坑開挖卸荷作用下大底盤多塔樓變形的影響140

613豎向荷載作用下大底盤多塔樓結構樁筏基礎優化設計141

614工程實例項目對比141

62展望142參考文獻143

大底盤多塔樓結構是目前商務樓宇建設中較為熱門的建築結構形式之一，樁筏基礎也是高層建築常用的基礎結構形式。鋻於樁基相關技術規範已將變剛度調平方法寫入，故非常有必要針對大底盤多塔樓結構樁基、樁筏基礎優化進行更詳細的研究。

實際上，隨著我國城市建設走向集約化、立體化發展道路，帶多塔樓的統一、大面積地下室建築工程越來越多，成為城市建設設計的新趨勢。目前，帶裙房的超高層上部結構與地基基礎共同作用的研究較多，同時開展的大量現場試驗和變形、應力測試也取得了很多研究成果。但是，針對多塔樓、大面積底板的樁基優化研究項目不多，現場實測和理論計算分析也相對薄弱。因此，對於大面積、統底盤、多塔樓建築結構形式的樁基受力性質研究及基礎底板的剛度研究尚待深入，以對樁基及基礎進行優化設計，提高基礎設計水平，獲得較大經濟效益。

本書首先研究了基坑開挖對鄰近建築的變形影響，重點針對梁、柱及淺基礎結構受力和變形進行了研究；其次，以變剛度大底盤多塔樓結構樁筏基礎為研究對像，以變剛度調平原則為指導，對樁筏基礎進行一繫列優化設計研究，其中變剛度的實現途徑主要有變樁長、變樁徑、變樁距等。後，著重研究了改變樁長及筏板厚度後樁筏基礎的變形規律和內力分布，以及不同樁筏基礎下上部結構內力的變化特點，並通過工程實例，驗證變剛度調平運用在樁筏基礎上的優化效果，考慮基坑開挖對大底盤多塔樓結構的變形影響。

本書在編寫中力求保持內容的完整性和繫統性，其主要內容具體如下：

（1）
基坑開挖對鄰近不同角度建築物變形的影響分析。包括當填充式框架建築物與基坑成不同距離且任意角度時，鄰近建築受基坑開挖影響的變形規律將呈現差異；當二者相對角度不同時，鄰近建築物將會從單一的彎曲與剪切變形，逐步轉變為彎曲、剪切變形與扭轉變形共同作用的復合變形。

（2）
基坑開挖對受損建築結構的影響分析。包括通過對建築物梁、柱受損剛度的調整，進而實現減小對歷史建築物剛度損傷的影響，研究了不同剛度填充框架建築物的變形特征；基於既有歷史建築結構受基坑開挖影響，提出一定的加固措施。

（3）
建築結構基礎地基共同作用分析。包括建築物的基礎和上部結構與其所作用的地基組成相互作用統一整體，三者存在著相互協調、約束的關繫；針對條形淺基礎框架結構，在豎向力作用下，框架相鄰柱的變形特征和受力特點。

（4）
變剛度調平原則。包括基於變剛度調平原則的理念，將調平方法運用於具體樁筏基礎優化設計中；在不同調平方案下，研究樁筏基礎受力、變形的差異性，選取工程設計上的方案；針對樁筏基礎在不同優化設計方案下，上部結構的內力分布特點及變化規律。

（5）
建立大底盤多塔樓結構及其樁筏基礎數值分析。包括基於MohrCoulomb理想彈塑性模型，采用Midas/GT軟件，建立大底盤多塔樓結構及其樁筏基礎的三數值模型；在上部結構為雙塔及兩層地下室時，模擬不同優化設計方案下樁基與筏板變形特點及受荷規律。

（6）
工程實例對比驗證分析。包括針對上海南橋新城項目，通過建立整體三數值模型與實際工程設計進行對比，分析樁筏基礎變形規律並對其設計的合理性進行驗證；基於工程實例分析，提出在大底盤多塔樓結構下樁筏基礎設計的重點和難點。

（7）
基坑開挖對大底盤多塔樓結構的影響分析。包括針對大底盤多塔樓結構，研究在其周圍開挖基坑時，多塔樓、地下室及其樁筏基礎變形影響；針對開挖基坑對鄰近建築可能產生的不利影響，提出變形預警分析及相應的安全防護措施。

本書的出版，可明確大底盤多塔樓結構樁基與基礎的受力特征和優化設計，提高相關設計施工研究人員對多塔樓、大底板綜合體樁基、基礎設計水平及設計施工研究人員的業務水平，同時對我國土建相關專業的市場競爭力和科技競爭力都有促進作用。

本書參編單位為上海理工大學和上海市建工設計研究院有限公司，作者為上海市建工設計研究院有限公司孫海忠、上海理工大學張治國、上海市建工設計研究院有限公司栗新，由上海理工大學張治國設計大綱並主持編寫。上海理工大學研究生張瑞、賈延臣等進行了相關文稿編輯和圖表制作處理工作。本書部分研究成果來自作者所主持的科研項目，本書作者與合作者在大底盤多塔樓結構樁基與基礎優化設計領域進行了合作研究，在此對他們的幫助表示由衷感謝！在本書的編寫過程中，也參閱了國內外相關學者論著與資料，還得到了來自上海市建工設計研究院有限公司的各位專家及上海理工大學各位老師的指導幫助，在此一並表示衷心的感謝!

大底盤多塔樓結構樁基與基礎優化設計方法和理論技術在我國仍處在積累和高速發展的階段，且屬於經典的交叉學科範圍。由於時間倉促和作者認識上的局限性，本書存在疏漏和不當之處在所難免，懇請廣大讀者不吝賜教、批評指正。

作者

2018年10月