具体描述
《建筑桩基概念设计与工程案例解析》以概念设计为主线，旨在尝试将桩基设计从一般设计提高到概念设计阶段，即在设计中既有清楚的概念指导，又有相应的工程实例可以参照比较，在理论指导下进一步联系实际。全书共分5章，前3章介绍桩基设计的一般设计和概念设计的主要内容，第4章总结了上海地区桩基设计经验，第5章对典型的桩基工程案例进行详细解析，使读者对于桩基概念设计全过程有一个全面的了解。
《建筑桩基概念设计与工程案例解析》既可作为岩土和结构专业人员了解桩基概念设计的入门书，又可为从事建筑基础设计人员进行桩基设计提供参考和借鉴。
结构安全与基础工程：现代桥梁与高层建筑的基石 本书聚焦于现代土木工程领域中，结构安全与基础工程这一至关重要的交叉学科，深入探讨了从宏观到微观层面，如何确保复杂工程结构在各种地质条件下的长期稳定与可靠性。 本书旨在为结构工程师、岩土工程师、设计院从业人员以及土木工程专业的高年级学生和研究生提供一本内容翔实、技术前沿且兼具实践指导意义的参考著作。它摒弃了基础理论的冗余论述，直接切入工程实践中的核心挑战与前沿解决方案。 --- 第一部分：超限结构与复杂荷载作用下的地基响应分析 本部分着重研究在当代工程实践中日益普遍的超高层建筑（超200米）、大跨度空间结构以及新型交通基础设施（如深水码头、超高桥墩）所面临的极端荷载环境。 第一章：非线性动力学与地基耦合效应 探讨了在地震、强风和列车振动等周期性或瞬时冲击荷载作用下，结构与土体之间的非线性相互作用机制。内容包括： 1. 高频振动对土体孔隙水压力的影响：分析大跨结构运行中产生的低频共振与高频振动叠加对饱和粘性土层液化潜能的动态触发机制。 2. P-Δ效应在软土地基上的放大：研究侧向位移导致的二阶弯矩如何与地基承载力衰减协同作用，并提出基于能量耗散的改进分析模型。 3. 冲击荷载下的瞬态响应：针对爆炸、撞击等突发事件，分析土体在极短时间内的应力波传播规律，以及基础结构吸收冲击能量的设计策略。 第二章：复杂地质条件下的地基评价与选型 针对中国及全球范围内常见的复杂地质——如岩溶发育区、活动断裂带、厚层淤泥质土层——提供系统的工程对策。 1. 喀斯特地貌区承载力精细化评价：引入探地雷达（GPR）、电磁波层析成像（ETD）等无损检测技术在溶洞识别与空间分布预测中的应用，以及基于概率的溶洞风险评估体系。 2. 深厚软土地基的固结与沉降控制：对比真空预压、塑料排水板（PVD）结合砂垫层、以及超深层搅拌桩等复合地基处理方案的适用性、经济性与施工控制要点。重点阐述长期沉降预测中，考虑二次固结和蠕变效应的修正方法。 3. 风化岩/残积土层的应力路径模拟：讨论在岩石临界应力状态下，如何通过三轴试验和数值模拟准确获取其强度参数，而非简单套用标准岩石力学指标。 --- 第二部分：先进基础结构的设计与优化 本部分深入探讨了针对不同工程需求所采用的先进基础形式，侧重于设计优化、施工控制及性能监测。 第三章：超深桩基础的设计与抗拔性能 针对超高层建筑、海洋平台及深基坑支护，深层桩基是关键。 1. 长摩擦桩的极限承载力确定：结合静载试验（如分级加载法）与动力触探（DCPT）数据反演，探讨桩侧摩阻力随深度变化的非线性规律，并引入考虑应力历史的荷载传递模式。 2. 大直径嵌岩桩的施工质量控制：聚焦于泥质或风化层较厚的嵌岩桩，详细阐述钻孔清孔、导向套管的设置、混凝土的超高泵送技术，以及端部接触质量的声波透射检测（UPT）标准。 3. 复杂受力下的抗拔桩设计：研究高耸结构在强风作用下的整体倾覆力矩，以及如何通过增加桩端锚固长度、优化桩身配筋率来提高桩体的抗拔承载力，特别是对锚固段的应力集中进行精细化分析。 第四章：箱型基础与筏板-地基相互作用（FSI） 对于大面积、重荷载结构，筏板基础是主流选择，其与地基的协同工作至关重要。 1. 弹性地基模型向Winkler模型的修正与过渡：讨论在厚重筏板中，如何从传统的Winkler假设过渡到更精确的半空间弹性理论，并提出基于有限元分析的等效地基刚度折减系数。 2. 抗隆起与抗冲刷设计：在地下水位较高或存在水流作用的场地，分析箱型基础的浮力控制措施，以及如何通过基础底板的厚度配筋来抵抗土壤的侧向隆起作用力。 3. 深基坑开挖对邻近结构的影响评估：基于三维有限元模拟，精确预测基坑开挖过程中，对周边既有结构的沉降量、倾斜度以及裂缝发展的时程曲线，并制定动态监测预警指标。 --- 第三部分：新型材料与智能监测技术在基础工程中的应用 本部分展望了基础工程领域的前沿技术，强调数字化、智能化与可持续性。 第五章：高性能复合地基与基础材料创新 介绍用于提升地基承载力和耐久性的新型工程技术。 1. 高强预应力管桩与挤密置换技术：分析超高强度的管桩如何通过减少桩间距和优化接头技术，实现对中低等级土层的有效承载力提升，并降低材料消耗。 2. 绿色固化剂与再生材料在桩体中的应用：研究工业废渣（如粉煤灰、矿渣）在水泥替代材料中的应用比例及其对桩体长期抗压强度、抗渗性能的影响。 3. 注浆技术与岩土体加固：深入探讨超细水泥浆、化学浆液在复杂裂隙岩体和砂层中的扩散模型，以及如何通过实时反馈控制注浆压力和流量，实现对地下水流动的有效封堵。 第六章：智能监测与健康评估系统（SHM） 将传感器技术集成到基础结构中，实现从施工到服役全生命周期的性能追踪。 1. 光纤光栅传感器（FBG）在桩身应力监测中的部署：阐述FBG传感器如何精确测量深层桩身轴力和弯矩分布，用于验证设计假定和评估施工质量。 2. 无线传感器网络（WSN）在沉降监测中的应用：构建分布式传感器网络，实时采集地表位移、孔隙水压力和振动响应，并通过边缘计算进行早期异常预警。 3. 基于大数据与机器学习的结构健康评估：利用历史监测数据训练AI模型，预测基础结构的剩余寿命、识别潜在的荷载承载力退化趋势，并辅助制定最优化的维护决策。 --- 结语 本书的价值在于提供一套严谨的、经过工程实践反复验证的设计思路和控制方法。它不仅是理论知识的延伸，更是连接实验室研究与复杂工程现场的桥梁，致力于帮助工程师们在面对日益严峻的地质挑战和结构荷载要求时，能够做出安全、经济且可靠的基础工程决策。本书强调的是工程的严谨性、设计的创新性以及对工程现场复杂性的深刻理解。
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目录信息
第1章 绪论 1.1 概述 1.2 岩土工程概念设计第2章 建筑桩基设计基本概念 2.1 桩基一般设计基本概念 2.1.1 桩基类型 2.1.2 桩基布置 2.1.3 基桩构造 2.2 其他相关概念 2.2.1 力学概念 2.2.2 土力学概念 2.3 桩基概念设计基本思想第3章 桩基概念设计步骤 3.1 方案设计 3.1.1 了解基本设计规定 3.1.2 了解功能要求 3.1.3 熟悉基本资料 3.2 初步设计 3.2.1 桩顶作用效应计算 3.2.2 桩基竖向承载力计算 3.2.3 单桩竖向承载力计算 3.2.4 沉降计算 3.2.5 桩基承台计算 3.3 设计优化 3.3.1 优化设计的步骤 3.3.2 典型的设计优化方法 3.4 施工检验 3.4.1 桩基工程施工检验 3.4.2 桩基工程监测第4章 上海地区的桩基础设计实践 4.1 概述 4.2 上海地区软土的工程性质 4.3 什么情况打桩?用什么桩?第5章 桩基概念设计案例解析 5.1 长短复合桩基的应用 5.1.1 上海浦东北蔡实业总公司综合办公楼(1998年) 5.1.2 上海浦东地区海富一期工程(2007年) 5.1.3 南京工业大学图书馆(长短桩塑性支承成功案例)(2004年) 5.1.4 江苏昆山国际商务中心区展示展销中心工程(2003年) 5.1.5 上海松江地区明方乐都大厦工程(2006年) 5.1.6 上海海运学校信息图书综合大楼(2008年) 5.1.7 上海绿地卢湾滨江项目新建工程(2008年) 5.1.8 云南玉溪华庭房地产开发项目工程(2006年) 5.2 混凝土预制方桩的应用 5.2.1 金陵东路外滩上海客运总站售票楼(1981年) 5.2.2 上海青浦地区小别墅(2005年) 5.3 预应力管桩加扩大头的应用 5.3.1 浙江临海工程——伟星·靖江花城(2003年) 5.3.2 浙江绍兴国际财富中心(2004年) 5.3.3 浙江桐乡春天花园一期工程(2004年) 5.4 后压浆钻孔灌注桩的应用 5.4.1 上海虹口区北外滩新外滩花苑工程(1998年) 5.4.2 上海浦东川沙地区工程(2001年) 5.4.3 上海天山路威宁路工程(2003年) 5.4.4 上海陆家浜路商住楼工程(2006年) 5.5 60m预应力空心方桩 5.5.1 虹桥宾馆(1983年)与银河宾馆(1985年) 5.5.2 陆家宅办公楼(1986年) 5.6 信息化施工 5.6.1 上海农展馆(1994年) 5.6.2 观海园工程(2001年) 5.6.3 上海浦东北蔡镇政府办公楼(1998年) 5.6.4 上海实业大厦(1993年) 5.6.5 上海鼓风机厂扩建工程(1974年) 5.7 建筑物修缮与基础加固 5.7.1 盘谷银行(1995年) 5.7.2 AIA友邦大厦(1996年) 5.7.3 上海绍兴路文艺出版社(2000年) 5.7.4 小结参考文献后记
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