自适应调节下零差异沉降控制地基基础优化设计理论与方法

差异沉降是导致基础内力和上部结构次应力增大、板厚与配筋增加的根源，无论是单幢高层还是大底盘多塔结构，考虑建筑物上部结构－基础（桩筏）－地基的共同作用，保证筏板的零差异沉降是建筑物各结构体系保持最优状态的根本。在土质较好地区建造高层建筑，使用常规桩基后，良好的地基土承载力无法得到利用，浪费巨大。本项研究首次研制主被动自适应变形调节器，安装于桩顶后，可对整个基础的刚度分布按需要进行较准确的人为调控，达到建筑物零差异沉降的目标。其应用范围不受地质情况束缚，具有广泛的适应性。另外根据原位测试结果、土性指标计算天然地基承载力值不尽合理，如考虑基础尺寸、承载力与地基变形的非线性关系，按照建筑允许变形来控制天然地基承载力，则效果较好；通过自适应变形调节器能始终保证桩土共同承担上部结构荷载，亦可将地基土承载力充分发挥，显著节省造价。本研究将推动基础工程中总体优化与资源节约型先进设计理论的变革与发展。