高层建筑桩筏基础变刚度调平设计分析
桩筏基础 变刚度 沉降 调平设计论文
桩筏基础论文：桩筏基础变刚度调平设计的研究【中文摘要】桩筏基础变刚度调平设计是近几十年来岩土界一直在研究的一个重要课题，许多科学工作者一对桩筏基础的研究工作进行了大量的理论分析,并做过一些模型试验和现场测试，在此基础上提出了许多的设计方法.虽然人们对桩筏基础变刚度调平有了初步的认识，但是桩筏基础变刚度调平设计还没有广泛的应用到实际的设计工作当中。
所以对桩筏基础变刚度调平设计进行更深一步的研究具有很大的实际价值。
桩筏华础变刚度调平设计是以减小差异沉降和承台内力为目标,通过调整桩长、桩距、桩径等改变基桩支承刚度的分布，达到使建筑物的沉降趋于均匀、承台内力沉降的设计方法。
本文主要是通过调整桩筏基础的桩长来实现桩筏基础的沉降量较小，同时桩筏基础的筏板内力也可以相对较小的最优化设计。
主要进行了以下几方面的工作：(1)利用Matlab语言对Mindlin应力公式计算群桩基础沉降量的过程进行编程,并通过算例比较程序得到的和手算的沉降量，结果相近，验证了本程序适用；(2)利用程序计算平均桩反力下等桩长模型试验下的群桩沉降，然后通过平均桩反力和求得的桩基沉降量确定初始桩刚度；(3)假定筏板下的桩为弹簧，桩的刚度即为弹簧刚度，利用软件ABAQ...【英文摘要】The piled raft foundation leveling design of variable stiffness is always an important subject in geotechnical field in recent decades. Many scientists has donea lot of theoretical analysis and made some model tests and field tests about the piled raft foundation research work.Based on this, many design methods are acquired. Although people have a preliminary understanding about these design methods,they haven’t taken these design methods widely to apply to the actual design work. Therefore, the further re...【关键词】桩筏基础变刚度沉降调平设计【英文关键词】piled raft foundation variable stiffness settlement levelling design【目录】桩筏基础变刚度调平设计的研究摘要4-5ABSTRACT5-6第1章绪论10-15 1.1 引言10-11 1.2 变刚度桩筏基础研究现状11-13 1.3 本文研究目的及思路13-15第2章群桩基础沉降计算15-22 2.1 引言15 2.2 单桩沉降计算方法15-17 2.3 群桩沉降计算力法17-21 2.4 小结21-22第3章群桩基础沉降计算程序22-36 3.1 引言22 3.2 MATLAB介绍22-23 3.3 群桩基础沉降计算方法23-27 3.4 程序编制27-29 3.4.1 基本假定27 3.4.2 编程思路27-29 3.5 运用程序计算实际例题29-35 3.5.1 等桩长计算29-32 3.5.2 变桩长计算32-35 3.6 小结35-36第4章桩筏基础的有限元分析36-44 4.1 引言36 4.2 桩筏基础有限元计算模型36-37 4.3 桩筏基础有限元模型37-42 4.3.1 单元类型37-40 4.3.2 有限元网格划分40 4.3.3 施加荷载40-41 4.3.4 边界条件的设置41-42 4.4 ABAQUS程序简介42-43 4.5 小结43-44第5章桩筏基础变刚度调平设计44-62 5.1 引言44 5.2 高层建筑变刚度桩筏基础模型试验介绍44-46 5.2.1 原型结构44 5.2.2 模型比尺与试验方案44-45 5.2.3 地基条件45-46 5.2.4 实验结论46 5.3 高层建筑变刚度桩筏基础模型试验的数值分析46-61 5.3.1 等桩长均匀布桩47-55 5.3.2 变桩长布桩55-61 5.3.3 数值计算结果分析61 5.4 小结61-62第6章结论与展望62-64 6.1 结论62 6.2 展望62-64参考文献64-68致谢68-69攻读硕士学位期间论文发表及科研情况69。
高层建筑桩筏基础变刚度调平设计分析
高层建筑桩筏基础变刚度调平设计分析摘要：新修订的中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)中明确指出，要减少差异沉降和承台内力的变刚度调平设计是重要修订内容之一，通过调整桩基布置，使得基底反力分布模式与上部结构的荷载分布一致，可减小筏板内力，实现差异沉降、筏板内力的最小化。
随着城市化进程的加快，高层建筑工程建设项目越来越多，探讨高层建筑桩筏基础变刚度调平设计有着重大的意义。
本文主要分析了高层建筑桩基变刚度调平中的问题及其优化对策。
关键字：高层建筑；桩筏基础；变刚度调平；设计我国高层建筑当中很大部分的上部结构为框剪、框筒结构，其刚度相对较弱、荷载不均，整个高层建筑的基础多采用桩筏、桩箱的类型进行基础施工，建成后很容易出现碟形沉降。
而高层建筑的桩基变刚度调平优化是一种非常有效的基础优化形式，高层建筑桩基变刚度调平通过调整桩基竖向支承刚度，促使桩基沉降趋向均匀，显著降低基础、承台内力，上部结构次应力。
变刚度调平需要优化桩土支承刚度分布，实施强化与弱化结合，减沉与增沉结合，长桩与短桩并用，刚性桩复合地基与天然地基并用。
1高层建筑桩基变刚度调平中的问题与分析通过大量高层建筑的实际观测发现仅加大基础抗弯刚度是不能有效减小差异沉降的效4年最大差异沉降为0.0041m，超过《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）的0.002m要求，出现差异化变形、结构开裂等方面的问题，主要还是传统设计方式中的理念问题，一般原因是：高层建筑设计过程中过分注重了天然地基的利用；在设计桩筏过程中，未能及时注意到桩型、结构等问题，荷载大小分布存在不匹配的情况，未能充分利用复合桩基对系统的刚度分布进行调整，以便减小差异沉降，或对桩反力分布、利用筏板刚度调整荷载减小差异沉降的期望过高。
2减沉设计（1）桩长及桩身断面选择:选择桩长应尽可能穿过压缩性高的土层，桩端持力层压缩性应相对较低，在承台产生一定沉降时桩仍可充分发挥并能继续保持其全部极限承载力；选择桩身断面应使桩身结构强度确定的单桩容许承载力与地基土对桩的极限承载力二者匹配，以充分发挥桩身材料的承载能力。
变刚度调平优化设计1
高层建筑桩筏基础变刚度调平优化设计李永乐1王江锋1王茜2（1．华北水利水电学院河南，郑州，450045；2.中交第一公路勘察设计研究院有限公司）摘要：有限元计算结果表明：考虑上部结构—桩筏基础—地基共同作用时，桩筏基础在均匀布桩条件下呈中间大边缘小的“碟型”分布。
差异沉降是由于上部结构次生应力和筏板内力产生的。
通过对地基土刚度以及桩长、桩径、桩距等五种桩基刚度的调整，并分析不同刚度对基础差异沉降影响可知：改变桩长的布桩形式并结合地基土刚度调整的中心布桩形式是高层建筑桩筏基础最佳设计方案。
1.引言：目前高层建筑桩筏基础设计中，多数采用均匀等长、等径的满堂均匀布桩的方法，用有限元分析结果表明，这种满堂布桩的方法，地基的碟形沉降仍不可避免。
这是由于地基是一个完整的三维体，作用在某一点处的荷载在其余各点处也会产生位移，各点相互作用的结果，使得中间部分沉降最大，而角点沉降相对较小。
筏板中心与筏板边、角点的沉降差是导致基础内力和上部结构次生应力的根源。
虽然增加上部结构和筏板的刚度可以减小差异沉降，但是这种减小是有限的，当上部结构和筏板的刚度增加到一定程度时，对减小差异沉降效果不再明显，若继续增加，必将造成不必要的浪费。
因此，通过合理地调整地基土刚度和桩基的支承刚度，充分利用每根桩的承载力并且发挥地基土的承载能力，可达到显著减少甚至消除基础差异沉降并且降低工程造价的目的。
2上部结构—桩筏基础—地基共同作用模型的建立2.1实体模型介绍本次研究实例为15层建筑，上部结构采用纯框架结构，框架层高3.6m，纵横方向柱距均为8m，分为3跨；各层框架柱截面尺寸为800mm×800mm，梁截面尺寸为600mm×400mm，梁柱砼等级为C30，弹性模量为3×104MPa，泊松比μ=0.17，密度ρ=2500kg/m3；楼板厚度为0.20m，材料参数同梁柱；基础采用桩筏基础，筏板厚度为1m，悬挑长度为2m，筏板砼等级为C30；场地地质条件为：地表至4.0m深范围内为稍密或中密粉土，4.0~8.5m深范围内为可塑或软塑粉质粘土，8.5~12.0m深范围内为中密粉土，12m以下为硬塑粉质，地下水位在地表以下6.0m左右。
桩基变刚度调平设计研究成果综述
桩基变刚度调平设计研究成果综述摘要：本文主要概述了桩基变刚度调平的设计原理、设计原则，并简要介绍了目前使用较多的几种桩基变刚度调平设计方法。
关键词：基坑桩基础变刚度调平一.引言随着我国经济建设步伐的加快，越来越多的高层建筑出现在城市中，其中有相当比例的上部结构为刚度相对较弱、荷载不均的框剪、框筒结构，基础多采用桩筏，桩箱基础，且采用均匀布桩或厚筏（或箱型承台）。
由于地基是一个完整地三位体，作用在某点处的荷载在其余各点处也会产生位移，各点相互作用的结果，使得基础中间部分的沉降最大，而角点沉降相对较小，即碟形分布。
同时桩顶的反力分布也是不均匀的，其呈现出内部桩的反力小于边桩反力，边桩反力小于角桩反力的特点，即桩顶反力呈马鞍形分布（图1）。
图1 框筒、框剪结构均匀布桩反力及沉降图而由于碟形沉降而差生的沉降差，会导致基础自身以及上部结构出现附加弯矩、附加剪力乃至开裂；桩顶反力的马鞍形分布会导致基础整体弯矩增加。
这些负面效应都对结构的安全和正常使用产生不利影响，并且增加了施工中的钢筋用量。
二.问题的研究与解决在常规的桩基计算方法中，通常只考虑静力平衡条件，没有考虑接触面的变形协调，也没有考虑上部结构、基础、桩土的共同作用及群桩效应，是造成碟形沉降的主要因素。
而沉降差是导致基础内力和上部结构次应力、板厚增加、配筋增多的根源。
这主要是由于传统设计理念存在认识误差造成的，主要表现在：（1）设计中过分追求高层建筑基础利用天然地基；（2）桩筏设计中，忽视桩的选型和结构形式，荷载大小与分布相匹配；（3）桩筏设计中，忽视合理利用复合桩基调整刚度分布减小差异沉降的作用；（4）桩筏设计中对利用筏板刚度调整荷载．桩反力分布及减小差异沉降的期望值过高。
如何避免传统设计方法的缺陷，如何有效地控制沉降差的产生成为工程师们的一项重要研究课题。
由于对桩筏基础沉降，尤其是沉降差计算结果的可行性与合理性方面的运算困难，在过去相当长的时期，人们大多是被动地增加筏板厚度，这对相对较小的筏板有效；或增加筏底布桩的数量、几何尺度（桩长与桩径）、增大桩筏基础的整体刚度，通过降低沉降的绝对值而满足对沉降差的设计标准。
馨雅名庭东地块项目桩基础变刚度调平设计
圈函
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一
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＝ Ｑ（ 假 定桩反力，程序按上部总荷载 除以总桩数 ）
基础底板 减薄，变成柔性薄板 。
／ Ｓ（ 按规 范计算 的桩沉 降） 。照然 Ｐ Ｋ Ｐ Ｍ采 用的短期
刚度 跟 桩 实 际 工 作 状 态 下 的长 期 刚度 是 有 差 异 的 。 而 盈 建 科 软 件 采 用 采 用 的 刚 度 计 算 公 式 本 身 没 有 问 题 ， 但 采 用 平 均 桩 反 力 作 为假 定 桩 反 力 显 然 也 不 符 合 实 际情 况 。实 际桩 的 反力 跟 桩 的刚 度 、上 部 荷 载 、 基 础 及 上 部 结 构 的 刚 度 部 有 关 系 ， 要 得 到 准 确 的 桩 反 力 是 一 件 比较 困 难 的 事 情 。本 工程 中 采 用 分 块 计
意图如 图 １ 所示 。
＿ ＿ ＿＿ ＿ ＿ ＿＿ ＿ ＿
车 库 的 模 型 进 行 拼 接 。 塔 楼 区域 先 参 照单 独 计 算 时
接 部位结构构件 的刚度将塔楼 的荷载分散到 周边 地
基 中 的 做 法 来 抵 抗 差异 沉 降 ， 这 样 做 势 必 增 加结 构 成 本 ，造 成 浪 费 。２ ０ ０ ８版 《 建 筑桩 基 技 术规 范 》提
口
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；
在 减 小 差 异 沉 降 ， 降低 基 础 底 板 内 力 和 上 部 结 构 次 内 力 ， 以 节 约 资 源 ，提 高 建筑 物 使 用 寿 命 ，确 保 正 常 使 用功 能 ” 。 为 了达 到 控 制 差 异 沉 降和 节 约 成 本 的 目的 ， 我 们 决 定 采 用 变 刚度 调 平 设 计 理 论 ， 突破 传 统 设 计 理 念 ，通 过 调 整 地 基 和 基 桩 的 竖 向 支 承 刚 度 分 布 ， 使 桩 土 反 力 和 上 部 结 构 传 来 的 荷 载 不仪 整 体 平 衡 ， 而 且 实 现 局 部 平 衡 ， 从 而 最 大 限度 地 减 小 差 异沉 降 ， 降 低 基 础 底 板 内 力 和 上 部 结 构 次 应 力 ， 使 ２ ． 基 础 持 力 层 及 桩 型 选 取
桩筏基础共同作用分析及变刚度调平设计的开题报告
桩筏基础共同作用分析及变刚度调平设计的开题报告一、选题背景随着城市建设和基础设施建设的不断扩大，土木工程领域中各种基础设施的建设也越来越多。
在基础设施中，桩筏基础是一种被广泛应用的基础类型。
桩筏基础是指通过深入地下的桩来支撑筏板形成的基础体系，它通常应用于复杂地层条件下的大型建筑物或桥梁等结构。
桩筏基础的优点在于它可以在较差地质条件下提供较好的基础稳定性和承载能力。
桩筏基础的稳定性和承载能力主要取决于桩和筏板之间的共同作用。
具体来说，桩和筏板之间的互动力学行为会直接影响基础的刚度和稳定性。
同时，若土层的刚度存在变化，也会导致桩筏基础的承载能力和稳定性受到影响。
因此，对桩筏基础共同作用的分析和基于变刚度的调平设计具有一定的实际意义。
二、研究目的本研究旨在深入分析桩筏基础的共同作用机理，并结合多种工程实例，分析在不同地层条件和变刚度情况下桩筏基础的变形和承载能力。
此外，我们还将探讨变刚度调平设计方法，以提高桩筏基础的承载能力和稳定性。
三、研究方法本研究将采用有限元模拟方法对桩筏基础的共同作用机理进行分析，并结合现场实测数据进行验证。
同时，我们还将研究桩筏基础的变刚度情况下的变形和承载能力，并尝试设计基于变刚度的调平方案。
四、预期结果本研究的预期结果包括如下几个方面：1. 桩筏基础的共同作用机理的深入认识和分析；2. 不同地层条件下桩筏基础的变形和承载能力的分析和比较；3. 基于多种因素的变刚度调平设计方案，并进行仿真验证；4. 针对桩筏基础设计和施工中的问题提出改进建议。
五、研究意义通过对桩筏基础的共同作用机理和变刚度调平设计的深入研究，可以提高现有桩筏基础设计的科学性和合理性，同时对于改善桩筏基础的稳定性和承载能力具有重要的实际意义。
此外，本研究的结果也将为桥梁、大型建筑物等结构的设计和施工提供重要的理论依据。
CFG桩复合地基变刚度调平设计探析
CFG桩复合地基变刚度调平设计探析发表时间：2017-09-29T10:55:46.787Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第10期作者：陈述[导读] 建筑物长80m，宽18m，地上28层，地下2层，筏板基础。
恒大地产深圳公司摘要：本文结合实例阐述了变刚度调平设计在高层建筑CFG桩复合地基基础中的运用，既满足了建筑物的承载力要求，变桩长设计对建筑物的沉降也起到了很好的控制作用。
关键词：CFG桩复合地基；变刚度调平设计；加固效果1、工程概况建筑物长80m，宽18m，地上28层，地下2层，筏板基础。
±0.000m对应的绝对标高为20.90m，室外地坪标高16.80m。
长度方向52m 处设有抗震缝，结构设计计算缝宽195.75mm，实际留置缝宽250mm。
抗震缝左侧主楼（A段）整体高度86.55m，基底标高-7.85m，标准组合荷载490kpa，准永久组合荷载442kpa。
抗震缝右侧主楼（B段）整体高度88.35m，基底标高-9.65m，标准组合荷载490kpa，准永久组合荷载474kpa。
整个建筑物南、北、西三侧为地下车库，地下车库室内地坪标高为-6.70m。
设计要求建筑物最终沉降量不大于60mm。
（图1）：2、地质情况3、CFG桩复合地基设计3.1复合地基承载力特征值的确定由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中5.2.1-1和5.2.4公式可得fspk≥pk-ηdγm（d-0.5）。
考虑基础深度修正，并考虑地下车库自重影响（将地下车库自重看作0.5m厚土柱），则A段复合地基承载力特征值fspk，1≥pk-ηdγm（d-0.5）=490-1.0×18×（7.85-6.70+0.5-0.5）=469.30kpa，设计时按470kpa考虑。
B段复合地基承载力特征值：fspk，2≥pk-ηdγm（d-0.5）=490-1.0×18×（9.65-6.70+0.5-0.5）=436.90kpa，设计时按440kpa考虑。
刚性桩复合地基空间变刚度调平设计的开题报告
刚性桩复合地基空间变刚度调平设计的开题报告一、研究背景和意义随着城市化进程不断加快，建筑物的高度和规模不断增大，给地基工程提出了更高的要求。
刚性桩复合地基是一种新型的地基加固方法，它将刚性桩和土体复合在一起，形成一种具有较高刚度和强度的复合体系。
相比于传统的地基加固方法，刚性桩复合地基具有施工简便、成本低廉、效果显著等优势，已经被广泛应用于大型建筑物、桥梁等工程中。
然而，由于土层的异质性和复杂性，在刚性桩复合地基施工过程中，可能会出现部分刚性桩与地基土体之间的空隙，导致地基整体刚度不均匀甚至出现局部软弱层，从而影响建筑物的整体稳定性。
因此，针对刚性桩复合地基的空间变刚度问题进行研究，具有重要意义。
二、研究内容和方法本文主要研究刚性桩复合地基的空间变刚度调平设计方法。
具体包括以下内容：1. 刚性桩复合地基的空间变刚度机理分析：通过理论分析和现场试验，探讨刚性桩与地基土体之间的空隙对地基整体刚度的影响机理，以及空隙大小、位置和分布对地基稳定性的影响规律。
2. 空间变刚度调平设计方法研究：基于空间变刚度机理，提出刚性桩复合地基的空间变刚度调平设计方法，包括空隙检测、空隙填充、调平层施工等步骤，通过计算分析，确定合理的调平方案，提高地基的整体稳定性和承载能力。
3. 实验验证和应用：通过室内和现场试验，验证刚性桩复合地基的空间变刚度调平设计方法的可行性和有效性，并将其应用于实际工程中，为刚性桩复合地基的施工和应用提供技术支持。
本文采用理论分析、计算模拟、室内试验和现场试验相结合的方法，对刚性桩复合地基的空间变刚度问题进行研究。
三、预期成果和意义本文的预期成果包括：1. 探讨刚性桩复合地基的空间变刚度机理，揭示空隙对地基整体刚度的影响规律。
2. 提出刚性桩复合地基的空间变刚度调平设计方法，为地基工程实际应用提供技术支持。
3. 通过室内和现场试验验证方法的可行性和有效性，推广应用该方法，提高地基工程的质量和效率。
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高层建筑桩筏基础变刚度调平设计分析
发表时间：2019-07-29T15:21:03.733Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年7期作者：陈勇
[导读] 我国高层建筑当中很大部分的上部结构为框剪、框筒结构，其刚度相对较弱、荷载不均。
中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司昆明 650051
摘要：新修订的中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)中明确指出，要减少差异沉降和承台内力的变刚度调平设计是重要修订内容之一，通过调整桩基布置，使得基底反力分布模式与上部结构的荷载分布一致，可减小筏板内力，实现差异沉降、筏板内力的最小化。
随着城市化进程的加快，高层建筑工程建设项目越来越多，探讨高层建筑桩筏基础变刚度调平设计有着重大的意义。
本文主要分析了高层建筑桩基变刚度调平中的问题及其优化对策。
关键字：高层建筑；桩筏基础；变刚度调平；设计
我国高层建筑当中很大部分的上部结构为框剪、框筒结构，其刚度相对较弱、荷载不均，整个高层建筑的基础多采用桩筏、桩箱的类型进行基础施工，建成后很容易出现碟形沉降。
而高层建筑的桩基变刚度调平优化是一种非常有效的基础优化形式，高层建筑桩基变刚度调平通过调整桩基竖向支承刚度，促使桩基沉降趋向均匀，显著降低基础、承台内力，上部结构次应力。
变刚度调平需要优化桩土支承刚度分布，实施强化与弱化结合，减沉与增沉结合，长桩与短桩并用，刚性桩复合地基与天然地基并用。
1高层建筑桩基变刚度调平中的问题与分析
通过大量高层建筑的实际观测发现仅加大基础抗弯刚度是不能有效减小差异沉降的效4年最大差异沉降为0.0041m，超过《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）的0.002m要求，出现差异化变形、结构开裂等方面的问题，主要还是传统设计方式中的理念问题，一般原因是：高层建筑设计过程中过分注重了天然地基的利用；在设计桩筏过程中，未能及时注意到桩型、结构等问题，荷载大小分布存在不匹配的情况，未能充分利用复合桩基对系统的刚度分布进行调整，以便减小差异沉降，或对桩反力分布、利用筏板刚度调整荷载减小差异沉降的期望过高。
2减沉设计
（1）桩长及桩身断面选择:选择桩长应尽可能穿过压缩性高的土层，桩端持力层压缩性应相对较低，在承台产生一定沉降时桩仍可充分发挥并能继续保持其全部极限承载力；选择桩身断面应使桩身结构强度确定的单桩容许承载力与地基土对桩的极限承载力二者匹配，以充分发挥桩身材料的承载能力。
（2）承台埋深及其地面尺寸的初步确定:首先按外荷载全部由承台承担时其极限承载力仍有一定安全储备的原则，先初步确定承台的埋深及其底面尺寸，然后确定减沉设计的用桩量，再验算承台的初步尺寸，并给予调整。
（3）不同用桩数量时桩基沉降计算:根据初定的承台埋深及其底面尺寸，原定若干种不同的用桩数量方案，分别计算相应的沉降量，从而得到沉降s与桩数n的关系曲线，减少沉降桩基础的桩距一般应大于6d，桩的分布与建筑物竖向荷载相对应。
（4）按建筑物容许沉降量确定实际用桩数量:根据沉降s与桩数n的关系曲线，按建筑物容许沉降量确定桩基实际所需的用桩数量。
在用桩数量确定后，再按已经选定的桩数和初步确定的承台埋深及底面尺寸计算其极限荷载，验算安全系数或调整承台埋深及底面尺寸，以确保合理的安全度。
3变刚度调平设计
3.1变刚度调平设计的内容
在桩筏变刚度调平设计中，群桩刚度与单一筏板刚度的比值kpr最为关键。
最合适的kpr值与桩筏面积比有关，且当有关桩筏面积比范围为16%~25%时，kpr值接近于1。
当桩筏面积比较大时，为减少沉降差，kpr值应稍微增加。
考虑到桩的非线性，比完全弹性分析所得到的稍大(约50%)，kpr值可能更为合适。
为减小桩的承载能力明显发挥(大于50%)后的沉降差，只要kpr=1的条件满足，任何实际桩长都可采用。
当然为获得桩承载特性的合理发挥，桩的承载力应以侧摩阻力为主，而不是桩端阻力。
研究表明，桩的总承载力发挥的强度与桩的极限承载力的比值m不应超过0.8，以避免沉降差明显增加，在m<0.8范围内，最合适群桩实际分担荷载相当于2.5倍-3倍群桩区域上的总荷载，仅为整个筏板上总外荷载的40%-70%。
对无限大地基上的局部区域，其沉降应与该区域的荷载成正比，而与其刚度成反比。
地基局部区域沉降较大，是该处荷载较大而刚度较小所致。
削减该处的荷载或增大该处的刚度就可以减少该处的沉降。
高层建筑桩筏基础的荷载分布是由上部结构确定的。
而上部结构由于受到功能的限制，一般很难进行调整。
只能调整基础的刚度，对于桩筏基础，可通过变化板厚、设置肋梁，缩小墙距等调整基础刚度分布。
但费用往往很高，因此减少某处的沉降或进行调平设计主要是针对筏底布桩与筏底地基土。
调整地基桩土刚度分布不仅可行而且调平效果显著，是变刚度调平设计的中心内容。
首先，主裙楼的地基基础可采用不同形式，以适应上部结构荷载的分布状况。
当采用桩基和复合地基时，可通过调整布桩及处理范围形成桩土变刚度分布。
是改变桩的平面布置、桩数、桩长、桩径以改变桩土刚度，还是采用复合地基改变筏底地基土和桩?土界面的性质，选择的标准只能是技术可行性与经济合理性。
一般来讲，对桩筏基础，桩在基础中占主导地位，改变基桩的参数效果显著。
3.2变刚度调平设计的步骤
（1）按建筑物性质、荷载、地质条件等进行初始布桩并确定板厚。
（2）对上部结构、桩筏基础与地基共同作用进行分析，绘制沉降等值线。
（3）对沉降等值线进行分析，当天然地基总体沉降不大而局部沉降过大时，根据具体条件，对沉降过大部分采用局部加强处理。
如采用筏底布桩或复合地基，在桩基沉降较小部位，应抽掉一部分桩；或视土层情况适当缩短桩长或减小桩径。
对沉降较大的部位，应适当加密布桩或视土层情况，适当增加桩径桩长，重新形成刚度体系。
（4）进行共同工作迭代计算，直至沉降差减到最小。
在此过程中，可根据沉降等值线，判断主裙楼间是否设置后浇带或沉降缝，是否需对基础板厚和构造进行调整等。
显然，调平设计的关键在于合理地计算桩筏基础的沉降分布与沉降差。
因此，调平设计的沉降分析比减
沉设计的要求更高。
过去人们一直认为:与承载力计算相比，沉降计算更困难且更不可靠。
Viggiani，C.通过沉降分析计算程序的开发研究认为:对传统承载力设计和大数量的桩基，基于小变形模量的线弹性分析是完全合适的；对低安全系数和小数量的桩基(如减沉设计桩群)需进行非线性分析；基于割线模量的等效线弹性分析，在概念上是错误的；如果采用恰当的数学模型、最大相互作用间距等，利用简化分析方法足以满足工程目的。
4结论
本文通过对桩基础变刚度调平设计现有研究成果的综合分析，得出如下结论:
（1）变刚度调平概念设计主要有三类:一是局部增强:对荷载集度高的区域采用局部增强处理，如局部桩基或局部刚性桩复合地基；二是桩基变刚度调平:当整体采用桩基时，内围区荷载大，应予以增强，外围区应适当弱化，按复合桩基设计；三是，主楼和群楼同时变刚度:基础应按增强主体（采用桩基）、弱化裙房(采用天然地基、疏短桩基、复合地基)的原则设计。
（2）变刚度调平设计的基本步骤为:对上部结构-基础-地基进行共同作用分析，根据分析得出的沉降等值，调整桩土支承刚度的分布，反复进行共同工作迭代计算，直至差异沉降减至最小。
（3）不同的基础类型应选择相应的变刚度调平方案。
摩擦型桩筏基础和摩擦桩复合桩基多采用调整桩长、桩径、桩距的方式来改变桩基刚度的分布；端承型桩筏基础或端承桩复合桩基可选择设置变形调节器来实现。
（4）尽量发挥桩间土的承载力，优先选择复合桩基、刚性桩复合地基甚至天然地基。
参考文献
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