变刚度调平在大型储罐基础设计中的应用

油罐基础纠偏加固方案设计与分析油罐是用于储存液体石油及其制品的大型容器，它的基础纠偏加固方案设计与分析十分重要。

本文将从以下几个方面进行设计与分析：基础纠偏原因，纠偏方法，设计方案和分析效果。

基础纠偏原因：油罐基础偏移的原因有很多，包括地基沉降、地震、基础失稳等。

这些原因会导致油罐倾斜或者移位，进而影响其正常使用。

进行基础纠偏加固是必要的。

纠偏方法：常用的油罐基础纠偏方法有施工补偿法、基板种植法和贴片法等。

施工补偿法是通过在倾斜的一侧施工、填充材料来实现纠偏。

基板种植法是将一块较大的基础板埋设在基础下方，以增加其稳定性。

贴片法是在油罐基础的倾斜面贴上设备支撑块，以提高其稳定性。

设计方案：针对油罐基础纠偏加固的设计方案，需要考虑以下几个要素：设备选型、加固材料选择、施工方案和安全措施。

合适的设备选型和加固材料选择对于纠偏效果至关重要。

施工方案应充分考虑油罐的安全性和施工难度，并合理安排施工进度。

安全措施包括监测系统的设置、施工人员的安全培训等，以确保施工过程中的安全性。

分析效果：基础纠偏加固后，需要对其效果进行分析。

可以通过使用监测系统对油罐的倾斜角度、位移等进行监测，并与纠偏前的数据进行对比。

如果纠偏后的数据相对稳定，说明加固效果良好。

如果仍存在倾斜或位移，需要重新评估设计方案，并进行修整。

油罐基础纠偏加固方案的设计与分析需要综合考虑基础纠偏原因、纠偏方法、设计方案和分析效果等因素。

只有在对这些因素进行合理的分析和设计的基础上，才能保证纠偏加固的有效性和安全性。

钢铁可调支柱对石油储罐与输送管道的支持与抗震效果钢铁可调支柱被广泛应用于石油储罐与输送管道的支持与抗震工程中，其独特的设计和功能使得其在这些领域中具有出色的性能和效果。

本文将详细探讨钢铁可调支柱在石油储罐与输送管道的支持与抗震效果方面的重要作用。

钢铁可调支柱是一种采用钢材制造而成的支撑装置，在石油储罐与输送管道的建设与维护中起到了至关重要的作用。

首先，它们提供了稳定的支持，确保储罐和管道能够保持良好的结构强度。

通过合理的布局和专业的设计，钢铁可调支柱能够分散沉降和荷载，有效地减少结构变形，从而保护储罐和管道的完整性。

相比较传统的支撑装置，钢铁可调支柱具有调节功能，可以根据实际情况进行高度的调整和锁定。

这一特性不仅使得储罐和管道的安装更为方便，也能够适应不同工况和环境变化。

在石油储罐和输送管道的运行过程中，温度变化、油品负荷的不断改变以及地震等因素都会对结构产生影响，而钢铁可调支柱则能够根据这些情况实时调整支持高度，保持结构稳定性。

抗震是石油储罐和输送管道设计中非常重要的考虑因素之一。

地震是一种严重的自然灾害，容易导致结构的破坏和泄露，从而造成巨大的经济损失和环境污染。

通过在石油储罐和输送管道的支持系统中使用钢铁可调支柱，可以有效地提高结构的抗震能力。

这些支柱具有良好的强度和刚度，能够承受较大的水平力，减小震动产生的力矩和剪切力，从而保护结构免受地震的影响。

此外，钢铁可调支柱还能够改善储罐和管道的运行稳定性。

石油储罐和输送管道是高度敏感的结构，它们需要能够保持良好的运行状态才能确保石油和燃料的安全储存和输送。

钢铁可调支柱通过提供稳定的支持，减少了结构变形和震动带来的影响，从而延长了储罐和管道的使用寿命，降低了运行成本。

总结而言，钢铁可调支柱在石油储罐和输送管道的支持与抗震工程中发挥着重要作用。

它们不仅能够提供稳定的支持，还具有调节功能，能够适应不同工况和环境变化。

此外，钢铁可调支柱还具有良好的抗震能力，能够保护结构免受地震的影响。

基于变刚度调平法的储煤筒仓桩基设计方案在储煤筒仓的建设中，桩基是一个重要的设计和施工环节。

为了确保储煤筒仓的安全和稳定，需要采用科学的设计方案。

本文将介绍一种基于变刚度调平法的储煤筒仓桩基设计方案，以确保桩基在不同荷载条件下的稳定性。

1. 引言储煤筒仓是储存煤炭和其他散装物料的重要设备，其稳定性对生产和安全至关重要。

桩基作为储煤筒仓的承载结构，其设计方案直接关系到桩基的稳定性和安全性。

2. 储煤筒仓桩基设计方案的要求储煤筒仓桩基设计方案需要满足以下要求：- 承载能力高，能够承受储煤筒仓的重量和荷载。

- 建设成本低，尽可能减少施工成本。

- 施工周期短，提高施工效率。

3. 变刚度调平法原理变刚度调平法是一种常用于桩基设计的方法。

其基本原理是通过调整桩基上部的刚度，使桩基在受到荷载时产生逆弯曲，从而实现荷载的均匀分布，达到调平的效果。

4. 基于变刚度调平法的储煤筒仓桩基设计方案基于变刚度调平法的储煤筒仓桩基设计方案可以分为以下几个步骤：步骤一：确定荷载情况根据储煤筒仓的设计要求和使用条件确定荷载情况，包括静荷载、动荷载和地震荷载等。

步骤二：确定设计参数根据储煤筒仓的荷载情况和土层条件，确定设计参数，包括桩径、桩长、挠度限值等。

步骤三：选择合适的桩型根据设计参数和施工条件，选择合适的桩型，例如钢筋混凝土桩、复合桩等。

步骤四：确定桩基刚度分布根据荷载情况和桩基的设计要求，确定桩基刚度分布，即在不同位置设置不同刚度的桩。

步骤五：进行桩基施工按照设计方案进行桩基施工，包括桩的钻孔、锚固和灌注等。

步骤六：桩基受载性能检验施工完成后，进行桩基的受载性能检验，确保桩基的稳定性和安全性。

5. 结论基于变刚度调平法的储煤筒仓桩基设计方案能够有效提高桩基的稳定性和承载能力。

通过合理的设计和施工，可以确保储煤筒仓的安全运行，并减少不必要的生产损失和安全事故。

在实际工程中，设计人员应根据具体情况合理选择适宜的设计方案，并在施工过程中加强质量控制，确保桩基的质量和安全性。

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。

大型储罐制作的变形控制沈芝银南化集团建设公司摘要介绍了常压储罐在制作安装过程中导致变形的因素以及控制方法，进一步提高储罐的制作质量和成形效果。

关键词几何尺寸尺寸偏差焊接变形工艺调整金属油罐主要用于化工、石油化工和石油等企业中贮存化工原料、油类等物品。

随着中国工业的稳步发展，贮存介质的种类和数量越来越多，对贮存条件的要求也多样化，为满足工业生产需要，大型的中转罐群相应出现。

南化集团建设公司承建了很多的罐群，如太仓美孚的罐区工程、张家港长江国际港务公司仓储工程、东海粮油（张家港）有限公司罐区工程等等。

笔者负责过许多油罐施工的技术工作，经过了各类油罐的制作安装，仔细观察分析后，认为油罐制作质量的优劣关键在于几何尺寸的控制。

几何尺寸超标的主要原因就是没能控制好制作过程中的变形，可以这样说：控制好变形，就能很好地控制住几何尺寸，因此知道变形和进行预防才是解决问题的关键。

我认为在制作过程中应控制好以下几点，就能成功地解决问题：1、基础质量控制如储罐基础制作质量差，对储罐底板的成形将有很大的影响。

罐外底板边缘随基础高低不齐，罐内底板随基础起伏不平，不仅罐底板成形不美观，而且底板的不平度超标。

因此在基础交接时，应做好以下检测工作，偏差数据不合格不予交接：1.1、应仔细测量基础各项偏差值，除控制好正常的中心和标高偏差外，看上去基础表面任意方向不应有突出的棱角，从中心向周边拉线测量，基础表面凹凸度不超过25mm。

1.2、罐壁处基础表面的水平度：当为环墙式基础时，环墙上表面任意10m弧长上应不超过±3.5mm，在整个圆周上平均的标高计算不超过±6.5mm；当为护坡式基础时，任意3m 弧长上应不超过±3mm，平均的标高计算不超过±12mm。

2、样板的制作控制2.1、样板制作储罐预制、组装过程中需细心地检查每一个环节，检查的主要用具是样板，样板的制作精度直接关系到储罐的成型结果，因此应精心制作样板并应符合下列要求：2.1.1、当构件的曲率半径小于或等于12.5m时，弧形样板的弦长不得小于1.5m,曲率半径大于12.5m时，弧形样板的弦长不得小于2m。

基于变刚度调平的桩基础设计发布时间：2021-01-12T07:17:25.035Z 来源：《防护工程》2020年28期作者：沈伟[导读] 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。

浙江诚信人才资源交流服务有限公司浙江省杭州市 310012摘要：针对现有桩基规范中变刚度调平设计理念并结合工程进行了分析与总结，对变刚度调平如何用于具体工程作了进一步探讨，并对规范中具体条文要求，结合具体工程，提出具体的设计方法，可供类似工程提供参考。

关键词：变刚度调平；桩土刚度；刚度矩阵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。

一、传统桩基础设计问题在传统桩基础设计过程中，由于设计软件局限存在计算不考虑上部结构刚度及桩土刚度，仅考虑上部竖向荷载进行桩基础设计。

而这种不考虑上部结构刚度及桩土刚度带来的问题归纳起来会有以下几个方面的问题。

（1）在基础设计过程中，传统设计会忽视桩的选型应与上部结构高度、竖向荷载结果匹配的原则。

较为极端的情况会出现竖向荷载较大高层建筑采用小承载力挤土桩，由此导致挤土桩间距大面积密布，间距超出规范要求，既不能使桩基差异沉降和承台或基础底板内力得到减小，同时桩基施工带来的挤土效应的不利影响又易引发成桩质量和之后单桩承载力特征值检测结果的不足。

（2）基础设计为过分追求经济性，对于一些上部荷载与结构刚度极度不均的高层框剪结构采用箱型基础及筏形基础。

采用以上基础形式，会使基础底板的整体挠度变形和弯矩效应变大，柱端差异沉降超标，严重情况会出现基础底板开裂。

变刚度调平设计在高层建筑桩筏基础中的运用实践摘要：本文结合实例阐述变刚度调平设计在高层建筑桩筏基础中的运用，改变传统设计理念，充分优化方案，减少差异变形，降低承台（厚筏板）内力，节约成本投资，获得经济效益。

关建词：高层建筑、桩筏基础、变刚度调平设计、钻孔灌注桩、沉降观测一、工程简介靖江新城区酒店公寓楼地下1层，地上25层，裙楼5层，地上建筑面积47900m2，地下建筑面积4500m2，建筑总高度为99.4 m，框架—剪力墙结构，抗震设防类别为丙类，抗震等级为三级。

主楼在西南角A～E轴与2～9轴间，裙楼沿东北方向外伸，在两端2～3轴和7～9轴间分别设有集中剪力墙，近乎两个核心筒。

该工程属于大底盘，体型复杂，地基基础设计等级为甲级。

主楼建筑物±0.00相当于黄海高程为4.20。

施工图设计时间2008年7月。

地下室平面布置见图1。

地质报告显示：场区抗震设防烈度为6度（0.05g），设计地震分组为第一组，场地类别Ⅳ类，不液化，也不考虑软土震陷影响，总体为上软下硬的不均匀建筑地基场地。

地下水土对钢筋砼无腐蚀，对钢结构具弱腐蚀性。

建议基础设计为桩基（预制桩或钻孔灌注桩）。

土层情况：①层素填土:压缩性高，工程性质差；②层淤泥质粉质粘土:属高压缩性，低强度土。

fak=70kpa；qsk=18kpa；③层粉砂夹粉土：属中等压缩性，中等强度土.fak=120kpa; qsk=30kpa；④层淤泥质粉质粘土夹粉砂:属高压缩性，低强度土。

fak=105kpa; qsk=24kpa；⑤层粉砂：属中等压缩性，中等强度土.fak=150kpa; qsk=40kpa；⑥层粉质粘土：属中等压缩性，中等强度土. fak=165kpa; qsk=48kpa；⑦层粉砂夹粉土：属中等压缩性，中等强度土. fak=150kpa; qsk=41kpa；⑧层中细砂：属中低压缩性土，工程性质好，是良好的桩端持力层。

fak=230kpa; qsk=75kpa；qpk=1500kpa。

桩基变刚度调平设计在实际工程中的应用摘要:本文根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)中关于桩基础的变刚度调平设计的新增内容,概述了变刚度调平设计的基本概念和原理,总结归纳了变刚度调平计算的基本过程,并举例说明了其在实际工程中的应用。

关键词:变刚度调平;桩基;强化指数中图分类号:TU222文献标识码:B文章编号:1008-0422(2010)08-0189-021概述在传统的桩筏基础设计中,通常采用以下设计方式:1.1基桩的总承载力不小于总荷载,桩群形心与荷载重心重合或接近;1.2桩的布置大体均匀,有的还主张在角部和边部适当加密;1.3沉降量和整体倾斜满足规范要求;1.4筏板厚度在满足抗冲切的前提下随建筑物层数和高度成正比增大,或为增加刚度而采用箱形承台;常规设计计算方法只考虑静力平衡条件,而没有考虑上部结构、筏板、桩土的共同作用。

而实际情况中,群桩效应将导致桩的支承刚度由外向内递减;对于框剪、框筒结构,荷载集度是内大外小,而其上部结构的刚度对变形的制约能力相对较弱。

若采用传统设计方法,则碟形差异沉降较明显,易引起开裂,影响正常使用的要求。

而采用变刚度调平设计理论调整桩基布置,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、承台(基础)内力和资源消耗的最小化。

2基本概念变刚度调平设计是通过调整基桩的竖向支承刚度分布,使桩基沉降趋于均匀,基础或承台内力和上部结构次应力显著降低的设计方法,新版《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)中第3.1.8条对桩基础的变刚度调平设计进行了如下规定:2.1对于主群楼连体建筑,当高层主体采用桩基时,裙房(含纯地下室)的地基或桩基刚度宜相对弱化,可采用天然地基、复合地基、疏桩或短桩基础;2.2对于框架—核心筒结构高层建筑桩基,应强化核心筒区域桩基刚度(如适当增加桩长、桩径、桩数、采用后注浆等措施),相对弱化核心筒外围桩基刚度(采用复合桩基,视地层条件减小桩长);2.3对于框架—核心筒结构高层建筑天然地基承载力满足要求的情况下,宜于核心筒区域局部设置增强刚度、减小沉降的摩擦型桩;2.4对于大体量筒仓、储罐的摩擦型桩基,宜按内强外弱原则布桩;2.5对上述按变刚度调平设计的桩基,宜进行上部结构—承台—桩—土共同作用分析。

变刚度调平原理范文弹性体的性质之一是变形后能恢复到原来的形状，而刚体的性质是变形后不能恢复到原来的形状。

而变刚度调平原理（Stiffness Matching Principle）是指通过选择合适的刚度来实现变形能量的传递和调平。

在弹性体系统中，变形能量会从一个部分传递到另一个部分，这个过程中存在着能量的损耗和分散。

为了最大限度地减小能量损耗和分散，需要保持系统各个部分的刚度匹配，即保持系统中不同部分的刚度相近。

这样，变形能量在系统内部传递时，能够以最小的损耗进行传递，并平均分散到各个部分中。

1.结构设计中的应用：在设计结构体系时，需要考虑材料的刚度匹配。

如果结构中的各个构件的刚度不匹配，容易导致应力集中和能量损耗。

例如，在建筑物中，如果一些构件的刚度远大于其他构件，那么在荷载作用下，这些构件将承受更大的变形和应力，从而导致系统的不稳定。

因此，在结构设计中需要合理选择构件的刚度，保持各个构件的刚度相近，以实现变形能量的平衡传递。

2.力学系统中的应用：在力学系统中，各个部分的刚度也需要进行匹配。

例如，在振动系统中，如果系统中的质量和刚度不匹配，容易导致共振现象。

共振是指当系统的固有频率和外界激励频率相等时，系统会发生剧烈振动。

当系统中的质量和刚度匹配时，系统将能够有效地吸收激励能量并抑制共振现象。

变刚度调平原理在材料科学、结构设计、力学系统等领域都有广泛的应用。

通过合理选择材料的刚度，可以实现能量的有效传递和调平，提高系统的稳定性和性能。

在实际应用中，需要结合实际情况和要求，对刚度进行适当的调整和匹配，以达到最佳的效果。

总之，变刚度调平原理指出，在弹性体系统中，为了实现变形能量的传递和平衡，需要保持系统各个部分的刚度匹配。

通过合理选择材料的刚度，可以最大程度地减小能量损耗和分散，提高系统的稳定性和效率。

这一原理在材料科学和工程设计中具有重要的意义，对于提高系统的性能和工程的可行性有着重要的影响。

一种刚度调平设计方法在基坑支护工程的实际运用Yang Jian【摘要】基坑支护是一项复杂,涉及学科较多,潜在风险较大的工程.以某深基坑工程为例,分析了该基坑支护结构选型和设计计算的过程,将一种刚度调平方法灵活运用在基坑设计中.实施项目基坑工程整体受力均匀,变形合理,同时节省了工程造价,缩短了施工周期,为今后类似工程提供了一定的借鉴和参考.【期刊名称】《广东土木与建筑》【年(卷),期】2019(026)007【总页数】5页(P47-51)【关键词】基坑支护;结构选型;结构力学;刚度调平【作者】Yang Jian【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TU473.20 引言基坑工程［1］在建筑行业内属于高风险的领域。

同时它也是一个系统性的工程，涉及土力学、工程力学等自然学科，混凝土结构［2］、组合结构、钢结构［3］等工程学科，以及施工管理、工法的方方面面。

以工程实例为背景，引入了一种刚度调平的方法，优化基坑支护设计，在保护建筑周边环境不受危害的同时，缩短了基坑施工周期，也降低了基坑的整体造价。

1 工程实例1.1 工程概况某项目位于广州市海珠区，总建设用地面积5 039 m2，可建设用地面积 2 964m2。

基坑面积为2 478 m2，短边 44.20 m，长边 57.60 m，周长为 200 m，±0.00 m 相对于绝对标高8.45 m，施工期间自然地面平整至7.45 m。

底板面标高为-9.16 m，底板厚0.50 m。

塔楼部分采用筏板基础，基坑普遍开挖深度为8.76 m，局部深度达11.06 m 及12.50 m。

1.2 周边环境场地内周边环境平坦开阔。

基坑北侧为1 栋6 层住宅楼，住宅楼距基坑边约6～8 m；基坑东侧为规划路；基坑南侧为市政路，有市政给水管、污水管及电信光纤通过，基坑边距最近居民楼约20 m；西侧基坑为市政道路，有市政给水管、煤气管及电力管通过，2 栋33 层住宅楼距基坑边约16～25 m（见图1）。