基礎(chǔ)工程02地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則.ppt

基礎(chǔ)工程,電子教案,1.地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則,設(shè)計(jì)等級(jí)（安全等） 設(shè)計(jì)狀況（持久、短暫及偶然） 設(shè)計(jì)任務(wù) 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)分析 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)抗力及其他性能分析（按兩種極限狀態(tài)、最不利荷載組合）,1.1 概述,概率極限設(shè)計(jì)法與極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則 極限狀態(tài) 承載能力極限狀態(tài) 正常使用極限狀態(tài) 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則 p fa 原則（地基承載力驗(yàn)算原則） ss原則（地基變形驗(yàn)算，分有兩種情況） 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和耐久性的要求 經(jīng)常承受水平荷載的高層建筑、構(gòu)筑物以及基坑工程的穩(wěn)定性驗(yàn)算等,1.2 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則,地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料 上部結(jié)構(gòu)資料 設(shè)計(jì)時(shí)所采用的荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力或限值應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定 巖土工程勘察資料 原位測(cè)試資料 地基承載力、單樁豎向承載力以及地基壓縮模量和變形模量的原位測(cè)試報(bào)告等,1.2 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則,1.3 地基類型,天然地基 土質(zhì)地基 巖石地基 特殊土地基 人工地基若天然地基軟弱，承載力和變形不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，需對(duì)其進(jìn)行加固處理的(例排水固結(jié)等方法進(jìn)行處理)地基。 復(fù)合地基由兩種不同強(qiáng)度的介質(zhì)（例軟土中加入水泥）組成 的人工地基。,柱下單獨(dú)基礎(chǔ) 墻下單獨(dú)基礎(chǔ),十字 交叉梁,梁板式 筏形基礎(chǔ),柱下條形基礎(chǔ) 墻下條形基礎(chǔ),樁基礎(chǔ) 沉井基礎(chǔ) 沉箱基礎(chǔ),1.4 基礎(chǔ)類型,箱形 基礎(chǔ),圖1.1 柱下單獨(dú)基礎(chǔ),1.4 基礎(chǔ)類型,圖1.2 墻下單獨(dú)基礎(chǔ),1.4 基礎(chǔ)類型,圖1.3 柱下條形基礎(chǔ),1.4 基礎(chǔ)類型,圖1.4 墻下無筋擴(kuò)展條形基礎(chǔ),1.4 基礎(chǔ)類型,圖1.5 十字交叉梁,1.4 基礎(chǔ)類型,圖1.6 箱形基礎(chǔ) （由頂、底板與內(nèi)、外墻等組成、并由鋼筋砼整澆而成空間整體結(jié)構(gòu)）,1.4 基礎(chǔ)類型,基樁直徑2.2m,長度80m,鉆孔長度近90m,228,1.4 基礎(chǔ)類型,圖1.7 某公路大橋主橋南塔的樁基礎(chǔ),井筒狀的結(jié)構(gòu)物 在井壁的圍護(hù)下從井內(nèi)挖土 在自重作用下逐漸下沉 封底封頂形成的深基礎(chǔ),1.4 基礎(chǔ)類型,圖1.8 沉井基礎(chǔ),圖1-9 共 同 工 作 概 念,地基 基礎(chǔ) 上部結(jié)構(gòu),圖1.9不均勻沉降引起砌體開裂,1-10,1.5 地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)共同工作,圖 1.10 地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)的常規(guī)分析簡(jiǎn)圖,1.5.1 共同工作的概念 上部結(jié)構(gòu)剛度的影響,上部結(jié)構(gòu)為絕對(duì)剛性，將約束基礎(chǔ)變形，僅在支座間發(fā)生局部彎曲,上部結(jié)構(gòu)為完全柔性，對(duì)基礎(chǔ)變形約束作用很小，基礎(chǔ)產(chǎn)生整體彎曲,圖1.11 上部結(jié)構(gòu)剛度影響示意圖,柔性基礎(chǔ)，隨地基變形而任意彎曲，基底反力分布與基礎(chǔ)上荷載分布相同，無力調(diào)整基底的不均勻沉降,剛性基礎(chǔ)，在荷載作用下基礎(chǔ)不產(chǎn)生撓曲，基底平面沉降后仍保持平面，基底反力分布有多種形態(tài),1.5.2 地基與基礎(chǔ)的相互作用,圖1.12 柔性基礎(chǔ),圖1.13 剛性基礎(chǔ),1.5.3 線性變形體的地基 計(jì)算模型,1 文克勒地基模型 地基任一點(diǎn)所受的壓力強(qiáng)度與該點(diǎn)的地基沉降成正比的假設(shè)即,P 土體表面某點(diǎn)單位面積上的壓力，kN/m2 S 相應(yīng)于某點(diǎn)的豎向位移,m k 基床系數(shù)kN/m3,式中,圖1.14 文克勒地基模型 （a）彈簧模型； （b）文克勒地基 上的剛性基礎(chǔ),2 彈性半空間地基模型,式中 r集中力到計(jì)算點(diǎn)的距離 E彈性材料的彈性模量 彈性材料的泊桑比,將地基土體視為均質(zhì)彈性半空間體，當(dāng)其表面作用一集中力P時(shí)，其表面任一點(diǎn)的豎向位移：,圖1.15 彈性半空間體表面的豎向位移計(jì)算 （a）集中荷載； （b）矩形面積均布荷載,1.5.3 線性變形體的地基 計(jì)算模型,3 分層地基模型 根據(jù)土力學(xué)中分層總和法計(jì) 算地基沉降：,也可采用數(shù)值方法計(jì)算,圖1-16,式中 第i土層的平均附加 應(yīng)力，kN/m2； Hi第i土層的厚度，m； Esi第i土