基礎(chǔ)工程連續(xù)基礎(chǔ)

1、天然地基上的連續(xù)基礎(chǔ)天然地基上的連續(xù)基礎(chǔ) 天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì) Shallow foundation on natural ground GB50007-2002 1 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法 2 基礎(chǔ)分類基礎(chǔ)分類 3基礎(chǔ)埋深確定基礎(chǔ)埋深確定 4 地基計(jì)算承載力、變形、穩(wěn)定地基計(jì)算承載力、變形、穩(wěn)定 5 剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)剛性基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 6 擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 7 連續(xù)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)連續(xù)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第七節(jié) 柱下條形基礎(chǔ) 一、應(yīng)用范圍 1、單柱荷載大、地基承載力不很大，兩單獨(dú)基 礎(chǔ)凈距很?。?2、對(duì)不均勻沉降敏感的基礎(chǔ)，加強(qiáng)整體性； 二、截面類型 1、等截面條形

2、基礎(chǔ) 2、局部擴(kuò)大條形基礎(chǔ) 三、柱下條形基礎(chǔ)內(nèi)力的計(jì)算三、柱下條形基礎(chǔ)內(nèi)力的計(jì)算 n簡(jiǎn)化計(jì)算方法簡(jiǎn)化計(jì)算方法 靜定分析法靜定分析法 倒梁法倒梁法 n彈性地基上梁的計(jì)算方法彈性地基上梁的計(jì)算方法 n考慮上部結(jié)構(gòu)剛度的計(jì)算方法（不講）考慮上部結(jié)構(gòu)剛度的計(jì)算方法（不講） 1 1、簡(jiǎn)化計(jì)算方法、簡(jiǎn)化計(jì)算方法 n適用條件：當(dāng)?shù)鼗至油临|(zhì)均勻，上部適用條件：當(dāng)?shù)鼗至油临|(zhì)均勻，上部 結(jié)構(gòu)剛度較好，各柱距相差不大結(jié)構(gòu)剛度較好，各柱距相差不大 （20%20%），柱荷載分布較均勻，基礎(chǔ)對(duì)），柱荷載分布較均勻，基礎(chǔ)對(duì) 地基的相對(duì)剛度較大，以致可忽略柱間的地基的相對(duì)剛度較大，以致可忽略柱間的 不均勻沉降的影響，

3、地基反力可認(rèn)為是直不均勻沉降的影響，地基反力可認(rèn)為是直 線分布，基礎(chǔ)梁的內(nèi)力則按直線分布法計(jì)線分布，基礎(chǔ)梁的內(nèi)力則按直線分布法計(jì) 算。算。 n 由于條形基礎(chǔ)絕大部分都滿足上述條件，由于條形基礎(chǔ)絕大部分都滿足上述條件， 故一般都可按簡(jiǎn)化法（直線分布法）進(jìn)行故一般都可按簡(jiǎn)化法（直線分布法）進(jìn)行 內(nèi)力計(jì)算。內(nèi)力計(jì)算。 （1 1）靜定分析法）靜定分析法 靜定分析法是按基底反力的直線分布假設(shè)和靜定分析法是按基底反力的直線分布假設(shè)和 整體靜力平衡條件求出基底凈反力，并將其整體靜力平衡條件求出基底凈反力，并將其 與柱荷載一起作用于基礎(chǔ)梁上，然后按一般與柱荷載一起作用于基礎(chǔ)梁上，然后按一般 靜定梁的內(nèi)力分析方

4、法計(jì)算各截面的彎矩和靜定梁的內(nèi)力分析方法計(jì)算各截面的彎矩和 剪力。由于基礎(chǔ)自重不會(huì)引起基礎(chǔ)內(nèi)力，故剪力。由于基礎(chǔ)自重不會(huì)引起基礎(chǔ)內(nèi)力，故 基礎(chǔ)的內(nèi)力分析應(yīng)該用凈反力，基礎(chǔ)梁任意基礎(chǔ)的內(nèi)力分析應(yīng)該用凈反力，基礎(chǔ)梁任意 截面的彎矩和剪力可取脫離體按靜力平衡條截面的彎矩和剪力可取脫離體按靜力平衡條 件求得。件求得。 靜定分析法適用于上部為柔性結(jié)構(gòu)，且本身靜定分析法適用于上部為柔性結(jié)構(gòu)，且本身 剛度較大的條形基礎(chǔ)或聯(lián)合基礎(chǔ)。該方法沒剛度較大的條形基礎(chǔ)或聯(lián)合基礎(chǔ)。該方法沒 有考慮基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的相互作用，因而在有考慮基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的相互作用，因而在 荷載和直線分布的基底凈反力共同作用下產(chǎn)荷載和直線分布的

5、基底凈反力共同作用下產(chǎn) 生整體彎曲，計(jì)算所得的不利截面上的彎矩生整體彎曲，計(jì)算所得的不利截面上的彎矩 絕對(duì)值一般較大。絕對(duì)值一般較大。 （2 2）倒梁法）倒梁法 n倒梁法認(rèn)為上部結(jié)構(gòu)是剛性的，各柱之間沒 有沉降差異，因而可把柱腳視為條形基礎(chǔ)的 固定鉸支座，支座間不存在相對(duì)的豎向位移， 將基礎(chǔ)梁視作倒置的多跨連續(xù)梁。以直線分 布的地基凈反力以及除去柱的豎向集中力所 余下的各種作用（包括柱傳來的力矩）為已 知荷載，用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法來計(jì)算 其內(nèi)力。 n倒梁法倒梁法適用于上部結(jié)構(gòu)剛度較大，各柱之 間沉降差異很小的情況。這種計(jì)算模式只 考慮出現(xiàn)于柱間的局部彎曲，忽略了基礎(chǔ) 的整體彎曲，計(jì)算出的柱

6、位處彎矩與柱間 最大彎矩較均衡，因而所得的不利截面上 的彎矩絕對(duì)值一般較小。 倒梁法的計(jì)算步驟如下：倒梁法的計(jì)算步驟如下： 1）根據(jù)初步選定的柱下條形基礎(chǔ)尺寸和外荷載，確）根據(jù)初步選定的柱下條形基礎(chǔ)尺寸和外荷載，確 定計(jì)算簡(jiǎn)圖；定計(jì)算簡(jiǎn)圖； 2）計(jì)算基底凈反力及分布（按剛性梁基底反力線性）計(jì)算基底凈反力及分布（按剛性梁基底反力線性 分布進(jìn)行計(jì)分布進(jìn)行計(jì) 算）；算）； 3）用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法計(jì)算彎矩和剪力；）用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法計(jì)算彎矩和剪力； 4）調(diào)整不平衡力，由于上述假定不滿足支座處?kù)o力）調(diào)整不平衡力，由于上述假定不滿足支座處?kù)o力 平衡條件，因此應(yīng)通過逐次調(diào)整消除不平衡力；平衡條件

7、，因此應(yīng)通過逐次調(diào)整消除不平衡力； 5）繼續(xù)用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法計(jì)算內(nèi)力，并重）繼續(xù)用彎矩分配法或彎矩系數(shù)法計(jì)算內(nèi)力，并重 復(fù)步驟（復(fù)步驟（4），直至不平衡力在計(jì)算允許精度范），直至不平衡力在計(jì)算允許精度范 圍內(nèi)，一般不超過荷載的圍內(nèi)，一般不超過荷載的20%； 6）將逐次計(jì)算結(jié)果疊加，得到最終內(nèi)力分布。）將逐次計(jì)算結(jié)果疊加，得到最終內(nèi)力分布。 n地基上梁計(jì)算方法是考慮了基礎(chǔ)與地基的基礎(chǔ)與地基的 相互作用，以靜力平衡條件和變形協(xié)調(diào)條相互作用，以靜力平衡條件和變形協(xié)調(diào)條 件為基礎(chǔ)，利用不同的地基應(yīng)力件為基礎(chǔ)，利用不同的地基應(yīng)力應(yīng)變關(guān)應(yīng)變關(guān) 系建立滿足上述條件的方程，直接或近似系建立滿足上述條件

8、的方程，直接或近似 求解基礎(chǔ)內(nèi)力。求解基礎(chǔ)內(nèi)力。不需要事先假設(shè)反力分布。 如如WinklerWinkler地基上梁的解法、有限壓縮層地地基上梁的解法、有限壓縮層地 基上梁近似解法、有限元法和有限差分法。基上梁近似解法、有限元法和有限差分法。 2 2、彈性地基上梁的計(jì)算方法、彈性地基上梁的計(jì)算方法 n這類方法適用于不同基礎(chǔ)與地基剛度比、 荷載分布及地基條件。工程實(shí)踐中應(yīng)用較 為廣泛。但由于沒有考慮上部結(jié)構(gòu)剛度的 影響，內(nèi)力計(jì)算偏離實(shí)際。尤其是地基較 為軟弱，在上部結(jié)構(gòu)剛度很大情況下，對(duì) 基礎(chǔ)的變形和內(nèi)力有顯著的調(diào)整作用。而 上述方法計(jì)算結(jié)構(gòu)對(duì)于基礎(chǔ)一般偏于安全。 n這里主要介紹Winkler地基

9、梁的計(jì)算方法。 nWinklerWinkler地基梁計(jì)算方法（亦稱基床系數(shù)法）地基梁計(jì)算方法（亦稱基床系數(shù)法） 是彈性地基上梁解法中較為典型的，是彈性地基上梁解法中較為典型的，對(duì)于 抗剪強(qiáng)度較低的軟弱地基、薄壓縮層地基 及建筑較長(zhǎng)而剛度較差等情況較為適用。 具體計(jì)算有解析法、有限差分法和有限元 法。通過解析法說明計(jì)算原理： a)將條基視為連續(xù)的地基梁； b)將地基分割成離散的彈簧，在荷載下的 變形； c)基底壓力分布，與沉降曲線有相同的分布 形式； (1) Winkler地基地基 Winkler地基是假設(shè)地基表面任一點(diǎn)所受的壓力 強(qiáng)度與相應(yīng)地基豎向位移成正比，與其他各點(diǎn)壓 強(qiáng)無關(guān)。即： 式中：

10、式中：p地基上任一點(diǎn)的力強(qiáng)度，地基上任一點(diǎn)的力強(qiáng)度，kN/m2; k基床系數(shù)，基床系數(shù)，kN/m3; s壓力作用點(diǎn)的地基變形量壓力作用點(diǎn)的地基變形量，m。 實(shí)際上是把地基視為剛性底座上一系列不相實(shí)際上是把地基視為剛性底座上一系列不相 連的、獨(dú)立的彈簧組成的體系，每個(gè)彈簧的豎向連的、獨(dú)立的彈簧組成的體系，每個(gè)彈簧的豎向 位移僅與作用它上面的壓力有關(guān)。位移僅與作用它上面的壓力有關(guān)。 ),(),(yxksyxp 文克爾地基模型 (2) Winkler地基上梁撓曲基本微分方程及部分地基上梁撓曲基本微分方程及部分 解答解答 qbp dx wd EI 4 4 qbkw dx wd EI 4 4 Winkl

11、er地基上梁的基本撓曲微分方程，基本未地基上梁的基本撓曲微分方程，基本未 知數(shù)為撓度知數(shù)為撓度。 kwp ws qbkw dx wd EI 4 4 0 4 4 bkw dx wd EI 通解 )sincos()sincos()( 4321 xCxCexCxCexw xx 41 CC 為待定的積分常數(shù)，由邊界條件確定。 /1L梁的特征長(zhǎng)度： 4Ll LlL4 Ll ：短梁（剛性梁） ：有限長(zhǎng)梁（有限剛度梁） ：無限長(zhǎng)梁（柔性梁） 梁的柔度特征值1/長(zhǎng)度： 4 4/EIkb n對(duì)于無限長(zhǎng)梁和半無限長(zhǎng)梁，在集中力F0與集中力偶 M0作用下（無限長(zhǎng)梁的力作用在梁的中點(diǎn)，半無限 長(zhǎng)梁的力作用在梁的端點(diǎn)）

12、，其撓度w、轉(zhuǎn)角 、彎 矩M及剪力V的計(jì)算如下表所示。對(duì)于多個(gè)集中荷載 作用下的結(jié)果，可以采用疊加原理計(jì)算。 （3）基礎(chǔ)梁內(nèi)力計(jì)算）基礎(chǔ)梁內(nèi)力計(jì)算 1) 無限和半無限長(zhǎng)梁無限和半無限長(zhǎng)梁 1) 1) 無限長(zhǎng)梁無限長(zhǎng)梁 )sincos()sincos()( 4321 xCxCexCxCexw xx 邊界條件：邊界條件： (1) x,w=0 (2) x=0,V=-F0/2 (3) x=0,dw/dx=0 邊界條件：邊界條件： (1) x,w=0 (2) x=0,w=0 (3) x=0,M=M0/2 邊界條件：邊界條件： (1) x ,w=0 (2) x=0,M=0 (3) x=0,V=-F0 邊界

13、條件：邊界條件： (1) x ,w=0 (2) x=0,M=M0 (3) x=0,V=0 2)2)有限長(zhǎng)梁有限長(zhǎng)梁 實(shí)例2示意圖 kPa8 .1885 . 16 .19 5 . 217 5 . 1205 . 2172)26001400( 0 d bl GF dpp 1確定地基的基床系數(shù)及梁的柔度指數(shù) 基底附加壓力近似按地基的平均分布考慮： m052. 0 0 s 基底中心點(diǎn)沉降量可以通過淺基礎(chǔ)沉降計(jì)算方法獲得： 基礎(chǔ)平均沉降： cm5 . 4052. 0 31. 2 02. 2 0 0 ss m m 31.2,02.2 0 m 基床系數(shù)： 33 0 kN/m102 . 4 045. 0 8 .

14、188 / m spk 柔度指數(shù)： 1 4 63 4 m153. 0)108 . 44/(5 . 2102 . 4)4/( EIkb l 4 故屬于有限長(zhǎng)梁。 2按無限長(zhǎng)梁計(jì)算基礎(chǔ)梁左端A、右端B處，由外力引起的內(nèi)力： 按無限長(zhǎng)梁計(jì)算內(nèi)力示意圖 baba VVMM, kN9 .882,mkN1 .404 baba VVMM 計(jì)算過程見下表3.7.1，由此得： 3、計(jì)算梁端的邊界條件力 61. 2l )sin(coslleA l l )sin(coslleC l l leD lx l cos ll le El 22 sinsinh sin2 ll le F l l 22 sinhsin sin2

15、 )1 ()1)( alalllBA MAVDFEPP )1 ()2/()1)( alalllBA MDVCFEMM 3329.2kN - 11283.1kNm 4計(jì)算C點(diǎn)處的彎矩、撓度和基底凈壓力 如圖3.7.7所示計(jì)算示意圖，先計(jì)算半邊荷載在C處的內(nèi)力，然 后根據(jù)對(duì)稱性，計(jì)算疊加出C點(diǎn)處的彎矩、撓度和基底凈壓力，計(jì) 算結(jié)果見表3.7.2。 外荷載與梁端邊界力作用下的無限長(zhǎng)梁示意圖 第八節(jié) 十字交叉基礎(chǔ) 一、應(yīng)用范圍 當(dāng)柱網(wǎng)下的地基較弱、土的壓縮性或柱荷載的分布沿兩個(gè) 柱列方向都不均勻，沿柱列的一個(gè)方向上設(shè)置柱下條形基礎(chǔ)已 不再能滿足地基承載力要求和地基變形要求時(shí)，可考慮沿柱列 的兩個(gè)方向都

16、設(shè)置條形基礎(chǔ)，形成十字交叉條形基礎(chǔ)十字交叉條形基礎(chǔ)，以增大 基礎(chǔ)底面積和基礎(chǔ)剛度，減少基底附加壓力和基礎(chǔ)不均勻沉降。 縱向條形基縱向條形基 礎(chǔ)礎(chǔ) 橫向條形基橫向條形基 礎(chǔ)礎(chǔ) 十字交叉條形 基礎(chǔ)宜用于軟弱地 基上柱距較小的框 架結(jié)構(gòu)。 二、設(shè)計(jì)計(jì)算 n在初步選擇交叉條形基礎(chǔ)的底面積時(shí),可假設(shè)地基反力是 直線分布，如果所有荷載的合力對(duì)基底形心的偏心很小， 則可以認(rèn)為基底反力是均勻分布的。由此可求出基礎(chǔ)底 面的總面積,然后具體選擇縱，橫向各條形基礎(chǔ)的長(zhǎng)度和 底面寬度。 n交叉條形基礎(chǔ)內(nèi)力分析是相當(dāng)復(fù)雜的,一般常采用簡(jiǎn)化計(jì) 算方法計(jì)算。 簡(jiǎn)化計(jì)算的原則為簡(jiǎn)化計(jì)算的原則為：（1）上部結(jié)構(gòu)剛度和大時(shí)，將交

17、叉 條形基礎(chǔ)作為倒置的二組連續(xù)梁來對(duì)待,并以地基的凈反 力作為連續(xù)梁上的荷載。（2）上部結(jié)構(gòu)剛度小時(shí)，把交 叉節(jié)點(diǎn)處的柱荷載分配到縱橫兩個(gè)方向的基礎(chǔ)梁上,待柱 荷載分配后,把十字交叉基礎(chǔ)分離為若干單獨(dú)的柱下條形 基礎(chǔ)，即可按前述柱下條形基礎(chǔ)的方法計(jì)算基礎(chǔ)反力和 內(nèi)力。 1 1節(jié)點(diǎn)荷載分配原則節(jié)點(diǎn)荷載分配原則 確定交叉處柱荷載分配時(shí)確定交叉處柱荷載分配時(shí), ,必須滿足以下兩個(gè)條件：必須滿足以下兩個(gè)條件： （1 1）靜力平衡條件）靜力平衡條件：各節(jié)點(diǎn)分配在縱、橫基礎(chǔ)梁上的荷載 之和，應(yīng)等于作用該節(jié)點(diǎn)上的荷載。 （2 2）變形協(xié)調(diào)條件：）變形協(xié)調(diào)條件：縱、橫基礎(chǔ)梁在交叉節(jié)點(diǎn)處的位移應(yīng) 相等。 2 2

18、節(jié)點(diǎn)荷載的初步分配節(jié)點(diǎn)荷載的初步分配 為了簡(jiǎn)化計(jì)算,設(shè)交叉節(jié)點(diǎn)處縱橫之間為鉸接。當(dāng)一 個(gè)方向上基礎(chǔ)梁有轉(zhuǎn)角時(shí)，另一個(gè)方向的基礎(chǔ)梁不產(chǎn)生 彎矩，節(jié)點(diǎn)上兩個(gè)方向的彎矩分別由同向的基礎(chǔ)梁承擔(dān)， 一個(gè)方向上的彎矩不致引起另一個(gè)方向基礎(chǔ)梁的變形。 即忽略基礎(chǔ)縱橫梁的扭轉(zhuǎn)，誤差由構(gòu)造措施彌補(bǔ)。 (a) 邊柱節(jié)點(diǎn) （b）內(nèi)柱節(jié)點(diǎn) （c）角柱節(jié)點(diǎn) 圖4.8-2 交叉條形基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)類型 圖4.8-1 交叉條形基礎(chǔ)示意圖 交叉條形基礎(chǔ)的交叉節(jié)點(diǎn)可以分為內(nèi)柱、邊柱和角柱三 類節(jié)點(diǎn)（如圖4.8-2所示）。 （1）內(nèi)柱節(jié)點(diǎn)（如圖4.8-2b所示） 中間節(jié)點(diǎn) 在x方向和y方向看作無限長(zhǎng)梁受集中荷載 作用。 xx ix x

19、xix xxix Skb F kb F A bk F w 22 | 2 0 0 yy iy y yiy yyiy Skb F kb F A bk F w 22 | 2 0 0 4 41 x x x x kb EI s 4 4 1 y y y y kb EI s iiyix FFF iyix ww i yyxx xx ix F sbsb sb F i yyxx yy iy F sbsb sb F bx、by 兩方向基礎(chǔ)底寬，sx、 sy基礎(chǔ)梁特征長(zhǎng)度，E基礎(chǔ)彈性 模量，Ix、Iy基礎(chǔ)梁截面慣性矩， k基床系數(shù)。 （2）邊柱節(jié)點(diǎn)（如圖4.8-2a所示） 在x方向看作無限長(zhǎng)梁受集中荷載作用; 在y向

20、看作半限 梁受集中荷載作用。 xx ix x xix xxix Skb F kb F A bk F w 22 | 2 0 0 yy iy y yiy yyiy Skb F kb F D bk F w 22 | 2 0 0 i yyxx xx ix F sbsb sb F 4 4 i yyxx yy iy F sbsb sb F 4 當(dāng)邊柱有伸出懸臂長(zhǎng)度時(shí)，可取懸臂長(zhǎng)度 ， 荷載分配為： yy sl75. 06 . 0 i yyxx xx ix F sbsb sb F i yyxx yy iy F sbsb sb F 式中：系數(shù) 由表4.8.1確定。 （3）角柱節(jié)點(diǎn)（如圖4.8-2c)所示） i

21、 yyxx xx ix F sbsb sb F i yyxx yy iy F sbsb sb F 式中：系數(shù) 由表4.8.1確定。 在角柱節(jié)點(diǎn)有一方向伸出懸臂時(shí)，懸臂長(zhǎng)度可取 lx=(0.60.75)sy , 荷載分配為： 3 3節(jié)點(diǎn)荷載的調(diào)整節(jié)點(diǎn)荷載的調(diào)整 當(dāng)交叉條形基礎(chǔ)按縱橫向條形基礎(chǔ)分別計(jì)算時(shí)，節(jié)點(diǎn) 下的底板面積（重疊部分）被使用了兩次，使地基反力減小了。 若各節(jié)點(diǎn)下重疊面積之和占總面積的比例較大，則設(shè)計(jì)可能偏 于不安全。對(duì)此，可通過加大節(jié)點(diǎn)荷載的方法加以調(diào)整。十字 交叉基礎(chǔ)的實(shí)際底板面積為： ,重疊部分 （2）調(diào)整前的地基平均反力為： （3）需要增加的地基反力： AA F A F pp

22、p （1）實(shí)際的地基平均反力為： A F p AA AA F p p A A AAA AF p AA F p A A m1 p A A pp A A mpp )1 ( p A A p 求得修正系數(shù)求得修正系數(shù)mm： 推導(dǎo)地基反力增量修正系數(shù)推導(dǎo)地基反力增量修正系數(shù)mm 設(shè)實(shí)際地基反力為：設(shè)實(shí)際地基反力為： mp A F p （4 4）分配荷載（地基反力）增量）分配荷載（地基反力）增量 pA F F F i i ix ix pA F F F i i iy iy （5 5）調(diào)整后節(jié)點(diǎn)豎向荷載）調(diào)整后節(jié)點(diǎn)豎向荷載 pA F F FFFF i i ix ixixixix pA F F FFFF i i

23、 iy iyiyiyiy 求得節(jié)點(diǎn)求得節(jié)點(diǎn)i i上豎向上豎向 荷載在縱橫梁上的荷載在縱橫梁上的 分力后即可按條形分力后即可按條形 基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法 計(jì)算。計(jì)算。 例題： 如圖所示為某柱下十字交叉基礎(chǔ)(如圖4.8-3所示)，縱 橫梁的寬度和截面抗彎剛度分別為 ： ， m4 . 1 x bm8.0 y b 4 mMPa850 bxbI E 4 mMPa520 bybI E 3 kN/m4500k kN1300 1 F kN1800 2 FkN2100 3 F kN1800 4 F ，計(jì)算其內(nèi)力。 1 1截面特征截面特征 縱向地基梁JL-1 m104.27 4 . 14500 108

24、5044 4 6 4 1 kb IE S bb 縱向地基梁JL-2: m104.27 4 . 14500 1085044 4 6 4 2 kb IE S bb 橫向地基梁JL-3: m57.27 8 . 04500 1052044 4 6 4 3 kb IE S bb 橫向地基梁JL-4: m57.27 8 . 04500 1052044 4 6 4 4 kb IE S bb 2節(jié)點(diǎn)荷載分配 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)1 1 ： kN13.822 57.278 . 0104.274 . 1 104.274 . 1 1300 11 yyxx xx x SbSb Sb FF kN87.477 57.278 . 01

25、04.274 . 1 57.278 . 0 1300 11 yyxx yy y SbSb Sb FF 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)2 2： 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)3 3： 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)4 4： kN62.1571 57.278 . 0104.274 . 14 104.274 . 14 1800 4 4 22 yyxx xx x SbSb Sb FF kN38.228 57.278 . 0104.274 . 14 57.278 . 0 1800 4 22 yyxx yy y SbSb Sb FF kN06.1328 57.278 . 0104.274 . 1 104.274 . 1 2100 33 yyxx xx x SbSb Sb

26、 FF kN94.771 57.278 . 0104.274 . 1 57.278 . 0 2100 313 yyxx yy y SbSb Sb FF kN35.541 57.278 . 04104.274 . 1 104.274 . 1 1800 4 44 yyxx xx x SbSb Sb FF kN65.1258 57.278 . 04104.274 . 1 57.278 . 04 1300 4 4 44 yyxx yy y SbSb Sb FF 3節(jié)點(diǎn)分配荷載調(diào)整分配荷載調(diào)整 2 m76.125A 2 m44.13AkN14000F kN57.100 44.1376.125 14000

27、 AA F P kN75.1057.100 76.125 44.13 P A A P 節(jié)點(diǎn)1： kN61. 775.1012. 1 1300 13.822 1 1 1 pA F F F x x kN43.475.1012.1 1300 87.477 1 1 1 pA F F F y y kN74.82961.713.822 111 xxx FFF kN3.48243.487.477 111 yyy FFF 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)2 2： kN51.1075.1012. 1 1800 62.1571 2 2 2 pA F F F x x kN53. 175.1012. 1 1800 38.228 2 2 2

28、pA F F F y y kN13.158251.1062.1571 222 xxx FFF kN91.22953. 138.228 222 yyy FFF 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)3 3： kN61. 775.1012. 1 2100 06.1328 3 3 3 pA F F F x x kN43.475.1012.1 2100 94.711 3 3 3 pA F F F y y kN67.133561. 706.1328 333 xxx FFF kN37.77643. 494.711 333 yyy FFF 節(jié)點(diǎn)4： kNpA F F F x x 62. 375.1012. 1 1800 35.541 4

29、 4 4 kN42. 875.1012. 1 1800 65.1258 4 4 4 pA F F F y y kN97.54462. 335.541 444 xxx FFF kN07.126742. 865.1258 444 yyy FFF 4基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算：靜定分析法、倒梁法或等彈性地 基上的梁的方法等(略) 作業(yè) 均質(zhì)粘土地基，其孔隙比e=0.89，土的重度 19kN/m3，在如圖所示的框架結(jié)構(gòu)中擬修建柱下條形 基礎(chǔ)。基礎(chǔ)埋置深度為1.50m，地基承載力特征值 fak=106kPa。試設(shè)計(jì)該基礎(chǔ)。（注：土中柱荷載單位 為kN，柱采用C50現(xiàn)澆混凝土，柱截面尺寸為 600600mm，柱外緣懸挑

30、跨度自己確定）。 （一） 特點(diǎn) n筏板基礎(chǔ)是底板連成整片形式的基礎(chǔ)，可以分為梁板筏板基礎(chǔ)是底板連成整片形式的基礎(chǔ)，可以分為梁板 式和平板式兩類。式和平板式兩類。 n筏板基礎(chǔ)的基底面積較十字交叉條形基礎(chǔ)更大，能滿筏板基礎(chǔ)的基底面積較十字交叉條形基礎(chǔ)更大，能滿 足較軟弱地基的承載力要求。足較軟弱地基的承載力要求。 n由于基底面積的加大減少了地基附加壓力，地基沉降由于基底面積的加大減少了地基附加壓力，地基沉降 和不均勻沉降也因而減少，但是由于筏板基礎(chǔ)的寬度和不均勻沉降也因而減少，但是由于筏板基礎(chǔ)的寬度 較大，從而壓縮層厚度也較大，這在深厚軟弱土地基較大，從而壓縮層厚度也較大，這在深厚軟弱土地基 上尤

31、應(yīng)注意。上尤應(yīng)注意。 n筏板基礎(chǔ)還具有較大的整體剛度，在一定程度上能調(diào)筏板基礎(chǔ)還具有較大的整體剛度，在一定程度上能調(diào) 整地基的不均勻沉降。筏板基礎(chǔ)能提供寬敞的地下使整地基的不均勻沉降。筏板基礎(chǔ)能提供寬敞的地下使 用空間，當(dāng)設(shè)置地下室時(shí)具有補(bǔ)償功能。用空間，當(dāng)設(shè)置地下室時(shí)具有補(bǔ)償功能。 第九節(jié)第九節(jié) 片筏基礎(chǔ)（筏板基礎(chǔ)；滿堂紅基礎(chǔ)）片筏基礎(chǔ)（筏板基礎(chǔ)；滿堂紅基礎(chǔ)） 平板式筏板基礎(chǔ) 肋梁式筏板基礎(chǔ) 梁設(shè)在板上梁設(shè)在板下 （二）（二） 筏板基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法筏板基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法 n 筏板基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法也可分為三類：筏板基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法也可分為三類： n簡(jiǎn)化計(jì)算方法。假定基底壓力呈直線分布，適用于筏簡(jiǎn)化計(jì)算方

32、法。假定基底壓力呈直線分布，適用于筏 板相對(duì)地基剛度較大的情況。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu)時(shí)板相對(duì)地基剛度較大的情況。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu)時(shí) 可用靜定分析法（剛性板條法），當(dāng)上部結(jié)構(gòu)剛度很大可用靜定分析法（剛性板條法），當(dāng)上部結(jié)構(gòu)剛度很大 時(shí)可用倒樓蓋法。時(shí)可用倒樓蓋法。 n考慮地基與基礎(chǔ)共同工作的方法。用地基上的梁板分考慮地基與基礎(chǔ)共同工作的方法。用地基上的梁板分 析方法求解，一般用在地基比較復(fù)雜、上部結(jié)構(gòu)剛度較析方法求解，一般用在地基比較復(fù)雜、上部結(jié)構(gòu)剛度較 差，或柱荷載及柱間距變化較大時(shí)。差，或柱荷載及柱間距變化較大時(shí)。 n考慮地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)三者共同作用的方法。考慮地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)三

33、者共同作用的方法。 （三） 構(gòu)造要求 n1筏板基礎(chǔ)的選型應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，筏板基礎(chǔ)的選型應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件， 上部結(jié)構(gòu)體系、柱距、荷載大小等因素綜合確定其平面上部結(jié)構(gòu)體系、柱距、荷載大小等因素綜合確定其平面 尺寸，應(yīng)根據(jù)地基土的承載力、上部結(jié)構(gòu)的布置及荷載尺寸，應(yīng)根據(jù)地基土的承載力、上部結(jié)構(gòu)的布置及荷載 分布等因素確定，注意盡量使基底形心與荷載合力重心分布等因素確定，注意盡量使基底形心與荷載合力重心 相重合。當(dāng)偏心矩較大時(shí)，筏板可適當(dāng)外伸。但外伸長(zhǎng)相重合。當(dāng)偏心矩較大時(shí)，筏板可適當(dāng)外伸。但外伸長(zhǎng) 度不宜過大，且宜設(shè)在建筑物寬度方向，具體要求詳見度不宜過大，且宜設(shè)在建筑物寬

34、度方向，具體要求詳見 有關(guān)規(guī)范或規(guī)程。有關(guān)規(guī)范或規(guī)程。 n2筏板基礎(chǔ)的底板厚度應(yīng)根據(jù)抗沖切、抗剪要求確定。筏板基礎(chǔ)的底板厚度應(yīng)根據(jù)抗沖切、抗剪要求確定。 梁板式基礎(chǔ)厚度不宜小于梁板式基礎(chǔ)厚度不宜小于300mm，且板厚與板格的最，且板厚與板格的最 小跨度之比不宜小于小跨度之比不宜小于1/20。平板式筏板基礎(chǔ)厚度根據(jù)沖。平板式筏板基礎(chǔ)厚度根據(jù)沖 切承載力驗(yàn)算確定，最小板厚不宜小于切承載力驗(yàn)算確定，最小板厚不宜小于400mm。當(dāng)柱。當(dāng)柱 荷載較大，等厚度筏板的受沖切承載力不滿足要求時(shí)，荷載較大，等厚度筏板的受沖切承載力不滿足要求時(shí)， 可在筏板上面增設(shè)柱墩或在筏板下局部增加板厚或采用可在筏板上面增設(shè)柱

35、墩或在筏板下局部增加板厚或采用 抗沖切箍筋?？箾_切箍筋。 n3筏板配筋除按計(jì)算要求外，考慮到整體彎曲的影響，筏板配筋除按計(jì)算要求外，考慮到整體彎曲的影響， 筏板縱橫方向的支座鋼筋尚應(yīng)有筏板縱橫方向的支座鋼筋尚應(yīng)有1/21/3貫通鋼筋，且貫通鋼筋，且 配筋率不應(yīng)小于配筋率不應(yīng)小于0.15。跨中鋼筋按實(shí)際鋼筋全部貫通?？缰袖摻畎磳?shí)際鋼筋全部貫通。 分布鋼筋對(duì)于板厚小于分布鋼筋對(duì)于板厚小于250mm時(shí)取，間距時(shí)取，間距250mm；板厚；板厚 大于大于250mm時(shí)取，間距時(shí)取，間距200mm。當(dāng)考慮上部結(jié)構(gòu)與地基。當(dāng)考慮上部結(jié)構(gòu)與地基 基礎(chǔ)相互作用引起的拱架作用時(shí)，可在筏板端部的基礎(chǔ)相互作用引起的拱架

36、作用時(shí)，可在筏板端部的12 開間適當(dāng)將受力鋼筋的面積增加開間適當(dāng)將受力鋼筋的面積增加1520。筏板邊緣。筏板邊緣 的外伸部分應(yīng)上下配置鋼筋；對(duì)無外伸肋梁的雙向外伸的外伸部分應(yīng)上下配置鋼筋；對(duì)無外伸肋梁的雙向外伸 部分，宜在板底布置放射狀的附加鋼筋。部分，宜在板底布置放射狀的附加鋼筋。 n4筏板基礎(chǔ)的地下室的外墻厚度不應(yīng)小于筏板基礎(chǔ)的地下室的外墻厚度不應(yīng)小于250mm，內(nèi)，內(nèi) 墻不應(yīng)小于墻不應(yīng)小于200mm。其基礎(chǔ)墊層厚度宜為。其基礎(chǔ)墊層厚度宜為100mm，鋼筋，鋼筋 保護(hù)層不應(yīng)小于保護(hù)層不應(yīng)小于35mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30， 當(dāng)有防水要求時(shí)，防水混凝土的抗?jié)B等

37、級(jí)應(yīng)根據(jù)地下水當(dāng)有防水要求時(shí)，防水混凝土的抗?jié)B等級(jí)應(yīng)根據(jù)地下水 的最大水頭與混凝土厚度的比值依相應(yīng)規(guī)范確定。的最大水頭與混凝土厚度的比值依相應(yīng)規(guī)范確定。 （四）（四） 筏板基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算筏板基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算 n片筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則。設(shè)計(jì)內(nèi)片筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則。設(shè)計(jì)內(nèi) 容與鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)基本相同，但又有特點(diǎn)。容與鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)基本相同，但又有特點(diǎn)。 （1）滿足基礎(chǔ)持力層上的地基承載力要求。如果將坐）滿足基礎(chǔ)持力層上的地基承載力要求。如果將坐 標(biāo)原點(diǎn)置于筏基底板形心處，則基底反力為：標(biāo)原點(diǎn)置于筏基底板形心處，則基底反力為： y y x xkk k

38、I xM I yM A GF yxp ),( 式中：式中：Fk為相應(yīng)于荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)筏形基礎(chǔ)上由墻為相應(yīng)于荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)筏形基礎(chǔ)上由墻 或柱傳來的豎向荷載總和，或柱傳來的豎向荷載總和，kN；Gk為筏形基礎(chǔ)自重，為筏形基礎(chǔ)自重，kN； 為筏形基礎(chǔ)底面總面積，為筏形基礎(chǔ)底面總面積，m2；Mx、My分別為豎向荷載對(duì)分別為豎向荷載對(duì) 通過筏基底面形心的軸和軸的力矩，通過筏基底面形心的軸和軸的力矩，kNm；Ix和和Iy分別分別 為筏基底面積對(duì)為筏基底面積對(duì)x軸和軸和y軸的慣性矩，軸的慣性矩，m4；x、y為計(jì)算點(diǎn)為計(jì)算點(diǎn) 坐標(biāo)，坐標(biāo)，m。 基底反力要求：基底反力要求： a fp a fp2 .

39、 1 max 式中：式中：p、pmax分別為基底平均反力和最大反力，分別為基底平均反力和最大反力，kPa；fa為持力層土為持力層土 的修正后承載力的特征值，的修正后承載力的特征值，kPa。 (2) (2)盡可能使荷載合力重心與筏基底面形心重合。當(dāng)不能重合時(shí)，盡可能使荷載合力重心與筏基底面形心重合。當(dāng)不能重合時(shí)， 在永久荷載與樓（屋）面活荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合下，偏心矩在永久荷載與樓（屋）面活荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合下，偏心矩e e滿足滿足 : A W e1 . 0 式中：為與偏心方向一致的基礎(chǔ)底面邊緣抵抗矩，式中：為與偏心方向一致的基礎(chǔ)底面邊緣抵抗矩，m3；為基礎(chǔ)底面；為基礎(chǔ)底面 積，積，m2。 (3) 若

40、有軟弱下臥層，應(yīng)驗(yàn)算下臥層強(qiáng)度，驗(yàn)算方法同天然地基。若有軟弱下臥層，應(yīng)驗(yàn)算下臥層強(qiáng)度，驗(yàn)算方法同天然地基。 ( (4) 地基變形驗(yàn)算：片筏基礎(chǔ)地基變形驗(yàn)算與其他淺基礎(chǔ)基本相地基變形驗(yàn)算：片筏基礎(chǔ)地基變形驗(yàn)算與其他淺基礎(chǔ)基本相 同?？砂赐??？砂唇ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的計(jì)算方法計(jì)算，如果基礎(chǔ)規(guī)定的計(jì)算方法計(jì)算，如果基礎(chǔ) 埋置較深，應(yīng)適當(dāng)考慮由于基坑開挖引起的回彈變形。埋置較深，應(yīng)適當(dāng)考慮由于基坑開挖引起的回彈變形。 （五）（五） 基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算 n當(dāng)?shù)鼗翆泳鶆颍奢d和柱矩相差都不超過20，且 柱矩符合下式要求時(shí)，可以認(rèn)為基底反力成直線分布基底反力成直線分布， 基

41、礎(chǔ)內(nèi)力可按“剛性板條法剛性板條法”或或“倒樓蓋倒樓蓋”法計(jì)算。 4 )4/( bkIEl c 式中：l l為縱向或橫向柱列中的平均柱矩為縱向或橫向柱列中的平均柱矩，m；Ec為基礎(chǔ)混 凝土的彈性模量；b、I分別為所取條帶的寬度和截面慣性矩； k為地基的基床系數(shù)。 1、剛性板條法剛性板條法 框架結(jié)構(gòu)片筏基礎(chǔ)可按剛性板條法計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力：將筏 基在x、y方向從跨中分成若干條帶（如下圖所示），取 出每一條帶進(jìn)行分析，以ABCD板條為例，板條上柱荷 載的和為： 筏板 基礎(chǔ) 剛性 板條 法示 意圖 4321 FFFFF ABCD板條基底凈反力平基底凈反力平 均值為：均值為： )( 2 1 jBjAj ppp

42、 式中：pjA和pjB為A點(diǎn)和B點(diǎn)的 基底凈反力，該基底該基底凈反力是凈反力是 設(shè)板條的寬度為b，則基底凈反力的總和為 ， 其值一般不等于板條上柱荷載總和 F,二者的平均值為： bLp j )( 2 1 bLpFF j 板條的基底凈反力和柱荷載都按其平均值進(jìn)行修正。板條的基底凈反力和柱荷載都按其平均值進(jìn)行修正。 由筏基原基底面積、根據(jù)其上所有的柱荷載計(jì)算的。計(jì)算由筏基原基底面積、根據(jù)其上所有的柱荷載計(jì)算的。計(jì)算 兩方向板帶時(shí)，不涉及基底面積的重疊問題。兩方向板帶時(shí)，不涉及基底面積的重疊問題。 4321 FFFF 剛性板條ABCD示意圖 采用調(diào)整后的柱荷載及基底凈反力（如圖下所示）， 按獨(dú)立的柱

43、下條形基礎(chǔ)靜力平衡條件（靜定分析法）計(jì)算 板條的內(nèi)力。 bl F p j 修正后的基底平均凈反力為： 柱荷載的修正系數(shù)為： F F 例題（片筏基礎(chǔ)）例題（片筏基礎(chǔ)） 某框架結(jié)構(gòu)片筏基礎(chǔ)平面尺寸為14.0m30.0m，厚度為 1.0m，柱距柱荷載如下圖所示。計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力。 1） 計(jì)算基底靜壓力 （1）筏基底面積對(duì)x,y軸的慣性矩為： 43 m68601430 12 1 x I 43 m315001430 12 1 y I （2）筏基合力作用點(diǎn)位置 8)212001000(1)500600400( i ii F xF x m05.15 1410029)50060050022)21200900(15

44、)215001300( m F yF y i ii 34. 7 m05. 02/lxex m34. 02/Byey mkN70505. 014100 x MmkN479434. 014100 y M 2 kN/m57.33 3014 14100 A F pj x I M y I M A F yxp y y x x j ),( 2）平均凈反力 A點(diǎn) 2 kN/m34.28),(yxp jAB點(diǎn) 2 kN/m02.29),(yxp jB C點(diǎn) 2 kN/m08.38),(yxp jC D點(diǎn) 2 kN/m08.38),(yxp jD I點(diǎn) 2 kN/m91.33),(yxp jI J點(diǎn) 2 kN/m

45、23.33),(yxp jJ 3）計(jì)算板帶內(nèi)力 (1) ABEH板帶 ABEH板帶基底平均凈反力 2 kN/m68.28)02.2934.28( 2 1 )( 2 1 jBjAj ppp ABEH板帶柱荷載總和： kN410050090013001000400 F ABEH板帶基底反力總和：28.68304=3441.6kN ABEH板帶基底反力與柱荷載的平均值： kN8 .3770)6 .34414100( 2 1 )( 2 1 blpFF j 9197. 0 4100 3370.8 F F ABEH板帶柱荷載修正系數(shù)： ABEH板帶各柱荷載的修正值如 下圖所示 2 31.42kN/m 30

46、4 8 .3370 bl F p j ABEH板帶修正的基底平均凈反 力： ABIH板帶單位長(zhǎng)度基底平均凈反力： 125.68kN/m31.424 j pb 另外兩另外兩 板帶內(nèi)板帶內(nèi) 力計(jì)算力計(jì)算 自行完自行完 成。成。 2、倒樓蓋法 倒樓蓋法是將地基上的筏板簡(jiǎn)化為倒樓蓋， 以柱腳為支座，地基凈反力為荷載，按普通的平 面樓蓋計(jì)算。 筏板可被基礎(chǔ)梁分割成不同支承的的單向板 或雙向板。如果筏板兩個(gè)方向的尺寸比值大于2， 底板按單向連續(xù)板考慮；反之，則將筏板視為雙 向多跨連續(xù)板。 用倒樓蓋法計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力時(shí)，在兩端第一、 第二開間內(nèi)，應(yīng)按計(jì)算增加1020的配筋梁 且上下均勻配置。 3、地基上的梁板分

47、析 當(dāng)筏板基礎(chǔ)不符合簡(jiǎn)化計(jì)算條件時(shí)，可按地基上的梁 板方法計(jì)算。由于筏板的厚度通常遠(yuǎn)小于其它兩個(gè)方向的 尺寸，因此常采用薄板理論分析。 根據(jù)彈性力學(xué)的薄板小撓度理論，地基上板的撓曲曲 面微分方程為 ： D pq y w yx w x w 4 4 22 4 4 4 2 式中 q(x,y)、p(x,y)分別為板上的分布荷載和基底反力；我 校，w(x,y)為板的撓度； D板的抗彎剛度;Ec、c為板的彈 性模量和泊松比；t為板的厚度。 )1 (12 c ct E D 相應(yīng)的基礎(chǔ)板垂直于x軸截面上單位長(zhǎng)度所承受的彎矩Mx、 扭矩Mxy和剪力Vx，垂直于y軸截面上單位長(zhǎng)度所承受的彎 矩My、扭矩Myx和剪

48、力Vy也可用撓度表示： )( 2 2 2 2 y w x w DM cx )( 2 2 2 2 x w y w DM cy yx w DMM cyxxy 2 )1 ( )2 ( 2 3 3 3 yx w x w DV cx )2 ( 2 3 3 3 yx w y w DV cy 其中剪力計(jì)算式中已包括由扭矩產(chǎn)生的附加剪力。 解板的撓曲曲面微分方程微分方程時(shí)，應(yīng)滿足板的 邊界條件。例如當(dāng)板四周為自由邊時(shí)，邊界條件為： 周邊的彎矩為零 0 0 0 by y y y lx xxx MMMM 周邊的剪力為零 0 0 0 by y y y lx xxx VVVV 四個(gè)角點(diǎn)A(0，0)、B(l，0)、C(

49、0，b)、D(l，b) 的彎矩、扭矩和剪力均為零： 0 ),(),( DCBAyDCBAx MM 0 ),(),( DCBAyxDCBAxy MM 0 ),(),( DCBAyDCBAx VV 可以采用有限差分法和有限元法進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。可以采用有限差分法和有限元法進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。 第十節(jié)第十節(jié) 箱形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)箱形基礎(chǔ)設(shè)計(jì) n箱形基礎(chǔ)是由頂、底板和縱、橫墻板組成的盒式結(jié)構(gòu)， 具有極大的剛度，能有效地?cái)U(kuò)散上部結(jié)構(gòu)傳下的荷載， 調(diào)整地基的不均勻沉降。 n箱形基礎(chǔ)一般有較大的基礎(chǔ)寬度和埋深，能提高地基承 載力，增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性。 n箱形基礎(chǔ)具有很大的地下空間，代替被挖除的土，因此 具有補(bǔ)償作用，對(duì)減少基礎(chǔ)

50、沉降和滿足地基的承載力要 求很有利。 n箱形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮地下水的壓力和浮力作用，在變 形計(jì)算中應(yīng)考慮深開挖后地基的回彈和再壓縮過程。 n箱形基礎(chǔ)施工中需解決基坑支護(hù)和施工降水等問題。 （一）主要構(gòu)造要求 1箱形基礎(chǔ)的平面尺寸應(yīng)根據(jù)地基承載力、地基變形 允許值以及上部結(jié)構(gòu)的布局及荷載分布等條件確定。上部 結(jié)構(gòu)體形應(yīng)力求簡(jiǎn)單、規(guī)則，平面布局盡量對(duì)稱，基底平 面形心應(yīng)盡可能與上部結(jié)構(gòu)豎向荷載重心重合，必要時(shí)可 調(diào)整箱基的平面尺寸或僅調(diào)整箱的底板外伸尺寸以滿足要 求。 2箱形基礎(chǔ)的高度應(yīng)滿足結(jié)構(gòu) 承載力、整體剛度和使用功能 的要求，其值不宜小于箱形基 礎(chǔ)長(zhǎng)度的1/20，并不宜小于3m。 箱基的長(zhǎng)度

51、不包括底板懸挑部 分。 3箱基的埋置深度，一方面應(yīng)滿足建筑物對(duì)地基承載力、 基礎(chǔ)傾覆及滑移穩(wěn)定性、建筑物整體傾斜以及抗震設(shè)防的 要求；另一方面也應(yīng)考慮深基坑開挖極限深度、人工降低 地下水位施工可能性以及對(duì)鄰近建筑物影響等因素。同一 結(jié)構(gòu)單元內(nèi)不應(yīng)局部采用箱基且基礎(chǔ)的埋置深度宜取一致。 抗震設(shè)防區(qū)天然地基上的箱形基礎(chǔ)的埋置深度一般不宜小 于建筑物高度的1/15。 4箱基頂、底板要滿足整體及局部抗彎剛度的要求。頂板 厚度應(yīng)根據(jù)跨度及荷載大小確定，滿足抗彎、斜截面抗剪 與抗沖切的要求。底板厚度應(yīng)根據(jù)實(shí)際受力情況、整體剛 度及防水要求確定。頂板厚度一般不應(yīng)小于180mm，底板 厚度一般不應(yīng)小于300m

52、m。如有特殊的要求應(yīng)另外計(jì)算。 頂、底板應(yīng)按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分別考慮整體與局部抗彎計(jì)算配筋， 其配筋量除滿足設(shè)計(jì)要求外，縱橫方向的支座鋼筋 尚應(yīng)有1/21/3貫通全跨，且配筋率應(yīng)分別不小于0.15、 0.10，而跨中鋼筋按實(shí)際配筋率全部貫通。 5基礎(chǔ)的外墻沿建筑物四周布置，內(nèi)墻一般沿上部結(jié)構(gòu)柱網(wǎng) 和剪力墻的位置縱橫均勻布置。墻體的水平截面積不小于箱 基面積的1/10。對(duì)基礎(chǔ)平面長(zhǎng)寬比大于4的箱形基礎(chǔ)，其縱墻 水平截面面積不得小于箱基基礎(chǔ)外墻外包尺寸的水平投影面 積的1/18。箱形基礎(chǔ)的墻身厚度應(yīng)根據(jù)實(shí)際受力情況及防水 要求確定。外墻厚度一般不應(yīng)小于250mm，內(nèi)墻厚度不應(yīng)小 于200mm。墻體內(nèi)應(yīng)設(shè)置

53、雙面配筋，豎向和水平向鋼筋的直 徑不應(yīng)小于10mm，間距不應(yīng)大于200mm。除上部為剪力墻 外，內(nèi)、外墻的墻頂處宜配置兩根直徑不小于20mm的鋼筋。 門洞應(yīng)盡可能開設(shè)在柱中部，其面積不宜大于柱距與箱基基 礎(chǔ)全高乘積的1/6，洞口四周應(yīng)配筋加強(qiáng)。 6混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20，并應(yīng)考慮其防滲要求。 建筑物的沉降觀察資料和理論研究表明，均勻地基上 平面規(guī)則的單幢建筑物箱基，如果上部結(jié)構(gòu)布置也大體均 勻，其撓曲曲線為正向撓曲的盆狀形。 但其縱向撓曲曲線的曲率并不隨樓層的加高和荷載的 增加而一直增加，最大曲率發(fā)生在施工到某臨界樓層時(shí)。 該臨界樓層位置與上部結(jié)構(gòu)形式、施工方式、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的 材性及就位時(shí)

54、間有關(guān)。這是因?yàn)樵谑┕こ跗冢喜拷Y(jié)構(gòu)剛 度尚未形成，隨著荷載的增加，箱基撓曲曲線的曲率也不 斷增加。但隨著混凝土的硬結(jié)，上部結(jié)構(gòu)剛度逐漸形成并 參與工作，在調(diào)整不均勻沉降的過程中，邊（角）柱或端 部墻段產(chǎn)生附加壓力，中柱或中間墻段則產(chǎn)生附加拉力而 卸荷，導(dǎo)致箱基整體撓曲及彎曲應(yīng)力的減少。 （二）（二） 箱形基礎(chǔ)內(nèi)力分析箱形基礎(chǔ)內(nèi)力分析 但上部結(jié)構(gòu)剛度對(duì)基礎(chǔ)的貢獻(xiàn)也不是隨層數(shù)的增加而始 終增加的，研究表明，最下面幾層樓層形成的剛度對(duì)減小基礎(chǔ) 內(nèi)力有很大的貢獻(xiàn)，隨著上部結(jié)構(gòu)剛度的不斷增加，以后增加 的剛度的貢獻(xiàn)就越來越小。 對(duì)箱基頂、底板鋼筋應(yīng)力的大量測(cè)試表明，高層建筑箱基 頂、底板的鋼筋實(shí)測(cè)應(yīng)力很小，一般僅2030N/mm2，最大也 只有50N/mm2，遠(yuǎn)小于鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，也比考慮上部結(jié)構(gòu)共 同工作后計(jì)算的鋼筋應(yīng)力小很多。