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重庆大学基础工程-第3章连续基础.ppt

1、第3章连续基础,本章主要内容地基、基础与上部结构相互工作概念、柱下条形基础设计、文克尔地基上梁的计算模型与应用,要求1、了解连续基础的特点2、掌握柱下条形基础的设计方法3、从共同工作概念出发,了解文克尔地基模 型假设的条件及模型的应用4、了解筏板基础、箱形基础的内力计算方法5、理解补偿性设计概念,3.1 概述,柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏板基础、箱形基础统称为连续基础。一般可以看成地基上的受弯构件-梁或板,故又称为梁板基础。,1.连续基础与扩展基础的比较,基础类型的比较,扩展基础,柱下单独基础,墙下单独基础,墙下条形基础,连续基础,柱下条形基础,柱下交叉基础,筏板基础,箱形基础,连续基础

2、,设计计算的比较,相同之处,基础埋深的选择,地基承载力的确定,地基计算,基础结构计算,不同之处,基底反力的计算,基础内力的计算,连续基础,基底反力计算的比较,扩展基础,按直线分布假定计算,连续基础,按直线分布假定计算,按弹性地基上的梁板理论计算,考虑地基基础的共同工作,2.连续基础的特点,连续基础,1)具有较大的基底面积,易于满足地基承载力 的要求;2)具有较好的连续性,可增强建筑物的整体刚 度,有利于减小不均匀沉降及提高抗震性能;3)箱形基础和有地下室的筏板基础,具有补偿 性,可有效提高地基承载力。,3.2 地基、基础与上部结构相互作用的概念,1.基本概念,定义:,所谓共同工作是指地基、基础

3、与上部结构应同时 满足静力平衡和变形协调两方面的条件。,涉及的问题:,1)关于地基容许变形值的问题;(根据实际建筑物在不同 地基上长期沉降观测资料)2)连续(梁板式)基础的内力计算问题;3)减轻不均匀沉降危害的措施问题。,共同作用主要体现在以下三个方面1、地基与基础的相互作用2、地基变形对上部结构的影响3、上部结构对基础受力状况的影响,上部结构,基础,地基,地基、基础与上部结构相互作用的概念,地基、基础与上部结构相互作用的概念,2.地基与基础的相互作用,1)基础刚度对基底反力的影响,忽略上部结构的影响,抗弯刚度很小的柔性基础,抗弯刚度很大的刚性基础,两种极端情况:,基础刚度小,基础可随地基变形

4、而弯曲;基底反力与作用在基础上荷载分布一致。,地基与基础的相互作用,柔性基础,特点:,缺乏刚度的基础,由于无力调整基底的不均匀沉降,不能使传至基底的荷载改变其原来的分布。,由此可见:,基础的架越作用基础能跨越基底中部,将所承担的荷载相对集中地传递到基底边缘的现象。,基础刚度大,受荷后不挠曲;基底反力向两侧边缘集中。,地基与基础的相互作用,刚性基础,特点:,具有刚度的基础,对荷载的传递和地基的变形有约束和调整作用,即有抵抗基础挠曲并调整基底沉降趋于均匀的能力,使基底压力向边缘转移。,由此可见:,地基与基础的相互作用,地基反力的分布不仅取决于基础的相对刚度,还取决于地基土的压缩性及基底下塑性区开展

5、的大小。相对刚度较大的基础,当地基土中塑性区很小时,基础的“架越作用”很明显;随着土中塑性区的扩大,基础压力趋于均匀。而在岩石地基上相对刚度很小的基础,基础底反力则呈现集中的现象。,2)地基非均匀性对基础内力的影响,地基与基础的相互作用,1、基础架越作用的强弱,取决于基础相对刚度、土的压缩性及基底塑性区的大小。2、加强基础刚度可以调整或减少不均匀沉降,但应注意同时会使基础内力加大,故基础方案应作综合考虑。3、对地基软弱不均(如石芽地基),可采用连续基础;岩石或压缩性很低的地基,宜优先采用扩展基础。,结论及建议,地基与基础的相互作用,.上部结构刚度对基础受力的影响,上部结构刚度:,是指整个上部结

6、构对基础挠 曲和不均匀沉降的抵抗能力。,完全柔性的结构,绝对刚性的结构,两种绝对情况:,地基、基础与上部结构相互作用的概念,上部结构刚度对基础受力状况的影响,地基变形时不能挠曲,基础只能均匀下沉或转动倾斜,亦不会在上部结构中产生次应力。基础内力分布比较均匀。,绝对刚性结构,对地基变形有很大的顺从性,地基变形与基础弯矩图呈同一趋势。上部结构不参与工作,基础内力分布不均匀。,完全柔性结构,以柱下条形 基础为例,1、上部结构刚度对基础受力有约束作用。2、应适度增大上部结构刚度,以减少基础挠 曲及内力,调整地基变形。3、在软土地基上,当基础整体刚度有限时,加强上部结构刚度才有效。,结论,上部结构刚度对

7、基础受力状况的影响,地基、基础与上部结构相互作用的概念,3.地基变形对上部结构的影响,1)柔性结构对地基变形有很大的顺从性,基础不均匀沉降 不会在上部结构中产生大的次应力,但仍应注意高压缩 性地基上的排架结构受地基不均匀变形的其他影响;2)敏感性结构在地基不均匀变形时会产生较大的次应力,除此之外,对多层多跨的框架结构,还会引起柱荷载重 分配现象,一般中内柱卸载,边柱荷载增加,且随上部 结构刚度增大而加剧;3)刚性结构在地基不均匀变形时几乎不引起次应力,但应 注意由此造成的倾斜及过量沉降问题。,1.上部结构对地基变形有一定的调整作用,地基 变形使上部结构产生附加应力;2.柔性结构,在满足允许沉降

8、值前提下,基础高 度宜小不宜大,最适合采用常规设计方法;3.敏感性结构,宜采用刚度大的基础,这样可以 减少上部结构的附加应力;4.刚性结构(高耸构筑物等),上部结构与基础 整个体系刚度很大,地基不均匀沉降可使其倾 斜,但几乎不会使其发生挠曲,建议采用箱基、桩基或其它深基础。,结论及建议,地基变形对上部结构的影响,1、设计时应将三者作为一个相互关联的 会产生相应变形的整体,三者按各自 刚度对相互变形起制约作用,因而制 约整个体系内力;2、按三者共同作用设计,满足静力平衡 条件和变形协调一致的条件,可使建 筑物安全、经济。3、三者各自刚度大小是关键。,建议,地基、基础与上部结构相互作用的概念,3.

9、柱下条形基础,设计关键,计算方法,简化计算法(刚性设计法),基础内力计算,弹性地基梁法(梁板理论法),简化计算法,基底反力(压力)的简化计算,基础内力的简化计算,简化计算方法,分类,基础内力的简化计算方法,倒梁法(反梁法),静定分析法(静力平衡法),适用条件:地基土质及荷载分布较均匀,上部 结构刚度较好,且基础梁的高度 不小于1/6柱距。实质:基础有足够的相对刚度要求:基础的平均柱距满足 lm1.75(1/),基底压力(反力)的简化条件,按直线分布假定,简化计算方法,倒梁法,假定:,上部结构绝对刚性,各柱之间无差异沉降,方法:,1)以柱端(脚)作为不动铰支座;2)以地基净反力及除柱的集中力以

10、外的各种荷载为作用荷载;3)按倒置的普通连续梁计算内力。(常用力矩分配法),a.基础梁边缘处最大和最小地基净反力。,b.将柱底视为不动铰支座,以地基净反力为荷载,按多跨连续梁方法求得梁的纵向内力。,计算步骤,c.按扩展基础设计方法设计横向翼板的抗弯抗剪。,(2)弯矩调整 边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数。,基础架越作用,纵向计算内力的调整:,(1)基底反力局部调整 调整原因:反力直线分布和柱脚不动铰与实际不符。上部结构刚度约束基础整体弯曲。导致 计算支座反力不等于柱子轴力。调整方法:支反力与柱子轴力差作为荷载,再算两次,简化计算方法,调整:,将支座处的不平衡力,均匀分布在相应

11、支座两侧各1/3 跨度范围内作为基底反力的调整值,然后仍按倒梁法重新计算内力。,按计算内力值配,考虑基础两端的反力可能由于“架桥”作用而增大,故在构造上采用在两边跨的跨中和支座处增加受力钢筋的方法来弥补此误差。,配筋:,简化计算方法,静定分析法,假定,上部结构完全柔性,基础梁产生整体弯曲,1)将地基净反力和上部结构荷载为作用荷载;2)按静力平衡计算基础几个控制截面的内力;3)某一截面的剪力Vi等于作用于该截面左(或右)边所有荷载和反力之和;4)该截的弯矩Mi等于作用在该截面左(或右)边 所有荷载和反力所产生的弯矩之和。,方法,简化计算方法,两种方法的比较,倒梁法,静定法,弯距绝对值偏小,正负弯

12、距较均匀。原因是计算中仅考虑出现在柱间的局部弯曲,而忽略沿基础梁全长产生的整体弯曲。,弯距绝对值偏大,正负弯距分布不均匀。原因是计算中不仅考虑出现在柱间的局部弯曲,而且沿基础梁全长产生的整体弯曲。,弹性地基梁法,地基模型:,模拟地基与基础相互作用,反映土的应力与应变关系的模式。,建模意义:,将地基与基础的相互作用引入基底反力、地基沉降、基础内力计算中,使基础设计更合理。,建模要求:,(1)尽可能准确模拟地基与基 础的相互作用时所表现出 的主要力学性状;(2)便于在工程中运用。,地基计算模型,分层地基模型,非线性弹性地基模型,线性弹性地基模型,弹塑性地基模型,文克勒(Winkler)地基模型,地

13、基计算模型,工程中常用的地基模型,模型用途:,从共同作用的概念出发,用以解决基底压力分布和地基沉降计算问题。,1.文克勒地基模型2.弹性半空间(线性变形)模型 3.有限压缩层地基模型 4.非线性变形体模型,1)文克勒地基模型,基本假定:,地基上任一点所受的压力强度 p与该点的地基沉降量 s 成正比:,p=k s,基床系数,(单位:kN/m3),模型特点:,基底反力分布图与基础底面竖向位移形状相似,弹性地基梁法,地基弹簧模型,实质:,把地基看作无数分开 的小土柱组成的体系,用许多相互不联系的弹簧 代替这些小土柱,变成了 一群互不联系的弹簧体系,弹性地基梁法,模型缺点:,假定地基沉降只发生在基底范

14、围以内,与实际不符,原,因,忽略了地基中的剪应力存在,适用条件,1)抗剪强度很低的软土(如淤泥、软粘土等);2)基底下出现较大塑性区时;3)薄的破碎岩层或厚度不超过基宽之半的薄土层;4)支承在桩上的连续基础。,弹性地基梁法,2)弹性半空间地基模型,基本假定:,地基为均质、各向同性半无限弹性体,根据布辛奈斯克解:,模型缺点:,应力扩散能力往往超过实际情况,所以计算出的沉降量和地表的沉降范围比实测结果大,适用条件,当地基上作用的荷载不大,地基处于弹性变形状态时才符合实际,可用于压缩层很厚的土层上。,弹性地基梁法,3)有限压缩层地基模型,基本假定:,土在完全侧限条件下的压缩变形(地基沉降)与附加应力

15、成正比,模型缺点:,只能计及土的压缩变形,仍无法考虑土的非线性和基底反力的塑性重分布。,适用条件,可用于均匀成层的各种地基土。,弹性地基梁法,相互作用分析的基本条件和常用方法,静力平衡条件 外荷载与基底反力抵消。外荷载和基底反力对基础任一点的力矩之和为0。变形协调条件 基底与地基保持接触不脱开。,1.选择适当的地基模型,2.满足下面两个基本条件,基底挠度,地基沉降,微分方程,解析解法,数值解法,1)无限长梁的解答,基本条件,静力平衡条件,变形协调条件(接触条件),F=0,M=0,wi=si,基础梁的挠曲微分方程及其通解,取梁上微元段 dx 为脱离体,文克勒地基上梁的计算,静力平衡条件,梁纯弯曲

16、微分方程,对x求二次导数,基础梁挠曲微分方程,文克尔假定p=k s,文克尔地基上梁挠曲微分方 程,特解(定出系数c1、c2、c3、c4),变形协调条件s=w,通解,边界条件,文克勒地基模型,求解出挠度w,反力,求解,转角,弯矩,剪力,集中荷载下的解答,文克勒地基模型,集中力F0的作用下,边界条件,当x 时 w 0,代入通解有C1=C2=0,w=e-x(C3cosx+C4sinx),当x=0 时=dw/dx=0,求导,w=Ce-x(cosx+sinx),C3=C4=C,对x 取三阶导数,挠度和弯矩关于原点对称,挠度和弯矩关于原点对称,文克勒地基模型,荷载条件,当x 0 时,反力,转角,弯矩,剪力

17、,挠度,系数AxBxCxDx 是x的函数,x0的梁段,文克勒地基模型,集中力偶M0的作用下,边界条件,当x 时 w 0,代入通解有C1=C2=0,当x=0 时w=0有C3=0,w=C4e-xsinx,荷载条件,当x 0 时,对 x取二阶导数,w=e-xsinx,文克勒地基模型,集中力偶M0的作用下,反力,转角,弯矩,剪力,挠度,x 0的梁段,x 0的梁段,公式中x取绝对值,w和M取相反符号,和V符号不变。,若干个集中荷载同时作用时 按前面公式分别计算各荷载单独作用时,在该截面引起的效应然后叠加。注意:计算时均需把坐标原点移到相应的集 中荷载作用点处。,(1)计算公式的建立 以无限长梁计算公式为

18、基础,利用叠加原理,求得满足有限长梁两自由端边界条件的解答。(2)计算原理 关键是消除无限长梁中AB段两端的FA、MA、FB、MB,即满足有限长梁两端为自由端的边界条件,则使无限长梁中AB段内力与变形完全等同于有限长梁的情况。,2)有限长梁的解答,文克勒地基模型,有限长梁,在中,求在FA、MA、FB、MB及F、M作用下,以A、B两截面弯距和剪力为零的条件,求出FA、MA、FB、MB。用叠加法求出在FA、MA、FB、MB及F、M作用下,上相应于所求截面处的荷载效应w、M、V。,求解思路,文克勒地基模型,无限长梁,3)文克勒地基上梁的分类,文克勒地基模型,柔度指数l,表征文克尔地基上梁的相对刚柔程

19、度,为无量纲量。,柔度特征值,表达式,特征长度1/,l 反映梁对地基的相对刚度,同一地基,l 愈长 l 值愈大,表示梁的柔性愈大。,量纲为1/长度,物理含义:表示基础对地基的相对刚度。与地基的基床系数和梁的抗弯刚度有关。其值愈小,基础相对刚度愈大,两个基本概念:柔度特征值和柔度指数,梁的分类,文克勒地基模型,当l/4 时,短梁(刚性梁),当/4l 时,有限长梁(有限刚度梁),特征是可完全忽略弯曲而视为绝对刚体,可按基底反力是直线分布的简化方法计算。,特征是加于梁一端的力对另一端有很大的影响,采用文克尔地基梁法计算。,当l 时,长梁(柔性梁),特征是加于梁一端的力对另一端影响甚小,可视为无限长梁

20、采用文克尔地基梁法计算。,基床系数的确定,基床系数表征土力学性质的力学指标。单位:定义式:k=p/s影响因素:基底压力大小及分布;土的压缩性;土层厚度;邻近荷载影响等。确定方法:(1)按基础预估沉降量确定,P0-基底附加应力;sm-基础的平均沉降量。,厚度为h的薄压缩层地基:,(2)按载荷试验成果确定,k的取值误差主要会影响基础沉降位移的大小,对内力影响小。,根据地基承载力确定基础底面尺寸;软弱下卧层承载力和地基变形验算,修正基础尺寸;按照墙下条形基础设计方法确定翼板厚度和翼板钢筋配筋计算;基础梁的纵向内力计算与配筋;绘制施工图,柱下条形基础设计步骤,3.柱下交叉条形基础,突出特点:,在x、y

21、两个方向上都有连续梁来承担柱荷载,设计关键,基础内力计算,1)将各交叉点的柱荷载分配给纵横两 个条形基础分别承担;2)将交叉条基分成两条单独的连续梁 按柱下条形基础方法分别计算。,方法:,柱下交叉条形基础,柱荷载的分配,分配原则,静力平衡条件:即分配在纵横条基上的 两个力之和等于作用于 节点上的荷载。(F=Fx+Fy),竖向变形协调条件:即纵横条基在节点处 的沉降相等。(wx=wy),基本假定:,纵横条基在交点处为铰接可认为一个方向的条基有转角时,不会引起另一条基的内力,节点的弯矩分别由纵横条基承担。,根据文克勒地基上梁的分析结果P89(3-34)式有:,柱下交叉条形基础,分配计算思路,1)设

22、x方向基底宽为bx,抗弯刚度EIx,y方向为by,EIy;则两个方向的柔度特征值及特征长度:2)将柱交叉点分为三种类型:T字、十字 和 L字节点 边柱节点 中(内)柱节点 角柱节点,采用文克勒地基模型,柱下交叉条形基础,分配计算思路,3)将中柱结点处交叉条基视为两个无限长梁;角柱结点处交叉条基视为两个半无限长梁;边柱结点处交叉条基视为一个无限长梁和一个半无限长梁。4)由挠度计算公式,按静力平衡及变形协调条件,可得不同节 点情况的柱荷载分配公式。,柱下交叉条形基础,柱荷载分配公式,1)角柱节点a)两个方向的基础梁均可视为外伸的半无限长梁,其结点 i 的竖向位移为:根据变形协调条件 wix=wiy

23、,有:由静力平衡条件 Fi=Fix+Fiy,可得:,柱下交叉条形基础,1)角柱节点 b)y=0,Zx=4,其结点荷载分配公式为:c)x=y=0,Zx=Zy=4,其结点荷载分配公式为:,柱荷载分配公式,柱下交叉条形基础,2)边柱节点a)y=,Zx=1,其结点荷载分配公式为:b)y=,Zy=1;x=0,Zx=4,结点荷载分配公式为:,柱荷载分配公式,柱下交叉条形基础,3)中柱节点 x=y=,Zx=Zy=1;结点荷载分配公式为:,柱荷载分配公式,柱下交叉条形基础,结点荷载的调整,方法:加大结点荷载,调整后的结点荷载:,结点下的重叠面积,箱形基础,特点:(1)基底面积大。(2)整体刚度好。(3)具有补

24、偿性。(4)用于高层建筑。,3.筏形基础,设计内容,主要包括地基计算、内力分析和强度计算以及构造要求等。,设计关键,倒楼盖法 上部结构为刚性结构,静定分析法 上部结构为柔性结构,简化计算法,弹性地基板法,假设基底净反力为直线(平面)分布基础具有足够的相对刚度,1.内力计算,简化分析法一:倒楼盖法,适用条件:,地基比较均匀上部结构刚度较好高跨比或厚跨比不小于1/6相邻柱荷载与柱距变幅小于20%,计算仅考虑局部弯曲!,平板式筏基:按无梁楼盖考虑。,梁板式筏基:按一般肋梁楼盖分析。,思考:梁的弯矩宜如何调整?,配筋构造考虑整体弯曲!,顶部钢筋按计算全部连通底部钢筋应有1/21/3贯通全跨,架越作用,

25、简化分析法二:静定分析法(上部结构刚度较差),这种计算模式没有考虑相邻板带之间剪力的影响。,调整方法:,板带上的荷载,两侧邻带的同列柱荷载,板厚:按受冲切和受剪承载力计算确定。,2.筏板的厚度,平板式筏基:最小板厚不宜小于400mm。,梁板式筏基:12层以上建筑 板厚不应小于400mm,且板厚与最大双向板格的短边净跨之比不应小于 1/14。,2.梁板式筏基的剪切和冲切,(1)剪切计算,(2)冲切计算,高度应满足结构承载力、整体刚度和使用功能的要求,不宜小于基础长度,并不小于。埋置深度应根据建筑物对地基承载力、基础倾覆及滑移稳定性、建筑物整体倾斜以及抗震设防烈度等的要求确定箱基顶、底板及墙身的厚

26、度应根出受力情况、整体刚度及防水要求确定。一般底板厚度不应小于300mm,外墙厚度不应小于250mm,内墙厚度不应小于200mm。顶、底板厚度应满足受剪承载力验算的要求,底板还应满足受冲切承载力的要求。,1.构造要求,3.箱形基础,受力特点:,(1)从整体看,箱形基础承受上部结构和地 基反力作用,基础产生整体弯曲;(2)箱形基础顶、底板分别在顶板上荷载和 地基反力作用下产生局部弯曲。,2.内 力 计 算,2.内 力 计 算,顶板 普通楼盖,底板 倒楼盖,简化计算法,局部弯曲整体弯曲,地基土层较均匀,上部结构平立面布置较规则,刚度较大,局部弯曲,规范法,地基反力系数表,空心厚板,简化计算法根据上

27、部结构整体刚度的强弱,采取仅考虑局部弯曲或考虑局部弯曲+整体弯曲的计算方法。,(1)局部弯曲计算顶板以实际荷载(包括板重)按普通楼盖计算;底板在直线分布的地基净反力作用下按倒楼盖法计算。(2)整体弯曲计算将箱形基础视为一空心厚板,沿纵、横方向分别进行单向受弯计算,荷载及地基反力均重复使用一次。在总弯距Mx(或My)、作用下,顶、底板在两个方向上均处于轴拉或轴压状态。总剪力Vx(或Vy)由纵横墙承受。,箱形基础整体弯曲计算,计算时视箱基为一块空心厚板,在地基净反力和上部结构荷载作用下,按纵横两个方向由静定分析法计算任意截面的弯距和剪力,并按箱形基础的抗弯刚度和上部结构的总折算刚度进行弯距分配。弯

28、距使箱基的顶、底板处于轴心受压和轴心受拉状态,剪力由纵横墙体承担。,计算方法选取原则,当地基为均匀分布时,上部结构平面布置为规则的剪力墙、框架、框架剪力墙,箱形基础顶、底板仅按局部弯曲计算,从构造措施考虑整体弯曲的影响。不符合上述条件的箱形基础,应同时考虑局部弯曲和整体弯曲的作用。最后将整体弯曲和局部弯曲两种计算结果相叠加,使顶板与底板成为拉弯和压弯构件,据此进行配筋计算。,计算中注意的问题,(1)基底反力的计算是箱形基础设计中的重要问题。可采用规范中提出的实用计算法(地基反力系数表)(2)箱形基础的整体弯距是上部结构与基础共同作用产生的,箱形基础承担的弯距可由整体弯曲产生的弯距按基础刚度占总

29、刚度的比例分配,即(3)式计算。,等代刚度梁法对整体弯矩进行折减,设计概述:基础平面尺寸的确定,1.相关因素,2.基底平面大小与位置的调整原则:,筏形基础与箱形基础,地基承载力 上部结构的布置荷载分布,(1)基础平面形心宜与结构竖向永久荷载重心重合。,(2)在荷载效应准永久组合下,偏心距e宜符合下式要求:,2.基底平面大小与位置的调整原则:(续上页),(3)扩大部位宜设置在建筑物的宽度方向,(4)基底零应力区,纵向相对挠曲横向相对挠曲,非抗震设防:,抗震设防:地震效应组合下,一般建筑,宽高比大于4的高层,不宜有零应力区,非抗震设计时,整体倾斜计算值aT宜符合:aT b 100Hg,(5)整体倾

30、斜的控制,设想:,若基础有足够的埋深,使得基底的实际压力(扣除了可能有的地下水的浮托力)等于该处原有的土体自重压力,则基底附加压力等于零,这样就未改变地基内原有的应力状态,也就没有沉降和剪切破坏问题了。,浮托力,3.地下室设计时应考虑的几个问题,1.补偿性设计概念,补偿性基础开挖基坑所移走的土体重量和基底处水压力补偿(或替换)了建筑物(包括基础及其台阶上的土重)的部分或全部重量。,基底实际平均压力 P(已扣除水的浮力即:p w)基底平面处土的自重应力全补偿性基础超补偿性基础欠补偿性基础,补偿性基础设计 基底附加压力大为减小 地基沉降减小,全补偿性基础基础是否存在沉降问题?,基础存在沉降问题原因

31、:,基坑开挖 坑底回弹连续、迅速发生修筑基础和上部结构的再加载 引起沉降,减小沉降措施:,再压缩曲线滞后程度相应减小,减少应力的解除量,减少膨胀,分层开挖 抽水 重量逐步置换,补偿性基础设计的特点,1、全补偿仅是理想情况。对抗剪强度低、很厚的中、高压缩性软土地基,可考虑用全补偿性基础。2、高压缩性地基上为避免其应力超过地基承载力时,可采用略为超补偿性基础。3、中压缩性正常固结土地基,因其具有一定抗剪强度,可采用欠补偿性基础。4、按补偿性概念设计基础,可使基底附加应力大大减少,但仍存在基础的沉降问题。5、在验算地基承载力和沉降计算时,应将建筑物总重量扣除水浮力,这一点是与天然地基浅基础设计的重要

32、区别。,例题:某箱形基础的基底尺寸A=100m2,基础自重为3600kN,地基情况如下。试评价该基础的补偿程度。,F=8000kN,G,d=6m,2m,解:,G基础受到的浮力。,全补偿,P-已扣除水浮力。,本章小结,1、连续基础的挠曲特征、基底反力、基础内力分布都与地基、基础和上部结构的相对刚度有关,应从共同工作观点出发,使其设计既安全、合理又经济。2、文克尔地基梁的计算是基于地基与基础的相互作用。3、柱下条形基础内力计算的简化方法,都假定基底反力按线性 分布。但由于对上部结构刚度假定不同,故计算方法、计算 结果不同。4、利用补偿性概念设计箱形性基础及带地下室的筏板基础,可 以有效地提高地基承

33、载力,减少地基沉降。,倒梁法考虑局部弯曲。从构造要求上考虑整体弯曲影响,简化计算法,静定法计算考虑整体弯曲,文克尔地基梁法考虑地基与基础相互作用,筏板基础,简化计算法,倒楼盖法 梁板筏基,静定分析法平板式筏基,弹性地基板法考虑地基与基础相互作用,采用不同地基模型,箱性基础,简化计算法根据上部结构 刚度的强弱,仅考虑局部弯曲计算顶、底板内力,从构造要求上考虑整体弯曲影响,同时考虑整体弯曲与局部弯曲,弹性地基板法考虑共同作用;采用的计算模型不同,则计算方法不同,柱下条形基础,仅按局部弯曲计算从构造要求上考虑整体弯曲影响,无梁楼盖法 平板式筏基,课堂练习已知某场地地质条件为:第一层杂填土,厚1m,=18kN/m3;第二层粉质粘土,=18.5kN/m3,e=0.85,IL=0.75,fak=130kPa,试按以下基础条件确定fa。1)基底面积为42.5m2,埋深1.2m;2)箱基基底面积为94.2

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