基礎(chǔ)工程 連續(xù)基礎(chǔ)

1、Foundation Engineering 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 柱下條形基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 柱下十字交叉基礎(chǔ)柱下十字交叉基礎(chǔ) 雙向柱下雙向柱下條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 筏形（筏板）基礎(chǔ)筏形（筏板）基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 底板底板 外墻外墻 內(nèi)墻內(nèi)墻 箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ) 頂板頂板 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 補償性基礎(chǔ)補償性基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 地基地基 基礎(chǔ)基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 柔性基礎(chǔ)柔性基礎(chǔ) 剛性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ) 基礎(chǔ)抗彎剛度較小，基礎(chǔ)隨地基變 形而任意彎曲。 基礎(chǔ)抗

2、彎剛度較大，基礎(chǔ)底面不隨 地基變形而變化，保持平面。 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 架越作用取決于基礎(chǔ)相對剛度、土的壓縮性及基底塑性區(qū)大小架越作用取決于基礎(chǔ)相對剛度、土的壓縮性及基底塑性區(qū)大小 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 柔性結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)敏感性結(jié)構(gòu)敏感性結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)對不均勻 沉降有較大的 順從性 不均勻沉降會 引起結(jié)構(gòu)內(nèi)較 大的附加應(yīng)力 不均勻沉降會 引起基礎(chǔ)的轉(zhuǎn) 動傾斜 木結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu) 排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu) 砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 高聳結(jié)構(gòu)物高聳結(jié)構(gòu)物 煙囪、水塔等煙囪、水塔等 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ)

3、 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 地基地基 基礎(chǔ)基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ)相對剛度 土的壓縮性 上部結(jié)構(gòu)剛度 不均勻沉降 上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的相對剛度 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 線性彈性計算模型線性彈性計算模型 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) p=ks 不考慮土體的不考慮土體的 剪應(yīng)力剪應(yīng)力 地基變形僅限地基變形僅限 于基底范圍內(nèi)于基底范圍內(nèi) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) y z x o P x y z r R M rE P s 0 2 1 布辛奈斯克解： 計算鄰近荷載引起的沉降計算鄰近荷載引起的沉降 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 0 2222 0 2 lnln 12 p b bll b l

4、blb l E s dxdypdF 0 p0 b l z x y O z M 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) n j jij nniniii R fpfpfp 1 222111 jji fpR 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) nnnn n n R R R s s s 2 1 111 212121 11211 2 1 Rs ji yyxx ji b bll ll blb b E jiji j jjj jj jjj j ij 22 2222 0 2 1 ln 1 ln 1 2 1 地基柔度矩陣地基柔度矩陣 簡化計算 基底壓力基底壓力 鄰近荷載鄰近荷載 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) c n t sti titij ij E h

5、 1 Rs 柔度矩陣按分層總和法計算柔度矩陣按分層總和法計算 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 00MF is sw 基礎(chǔ)底面任一點的撓度基礎(chǔ)底面任一點的撓度 該點的地基沉降該點的地基沉降 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 不考慮不考慮地基地基-基礎(chǔ)基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)的相互作用的相互作用 考慮考慮地基地基-基礎(chǔ)基礎(chǔ)的相互作用的相互作用 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 假定柱端為固定支座，基礎(chǔ)只產(chǎn)生局部彎假定柱端為固定支座，基礎(chǔ)只產(chǎn)生局部彎 曲，適用于上部結(jié)構(gòu)整體剛度很大的情況曲，適用于上部結(jié)構(gòu)整體剛度很大的情況 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 梁的撓曲微分方程梁的撓曲微分方程文克勒地基模型文克勒地基模型 無限長

6、梁的位移和內(nèi)力解答無限長梁的位移和內(nèi)力解答 有限長梁的位移和內(nèi)力解答有限長梁的位移和內(nèi)力解答 附加荷載附加荷載邊界條件邊界條件 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) M dx d EI 2 2 V dx dM qbp dx dV qbp dx dV dx Md dx d EI 2 2 4 4 p=kss=w bkw dx d EI 4 4 (q=0) 4 4EI kb 04 4 4 4 w dx d 柔度特征值柔度特征值 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) xCxCexCxCew xx sincossincos 4321 疊加原理疊加原理 邊界條件邊界條件 內(nèi)力與位移分布特征內(nèi)力與位移分布特征 解得微分方程的通解為：解得微

7、分方程的通解為： C1C4為積分常數(shù)，可按荷載類型由已知條件確定為積分常數(shù)，可按荷載類型由已知條件確定 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) xxCew x sincos xxe kb F w x sincos 2 0 x A kb F w 2 0 xCxCew x sincos 43 x B kb F 2 2 0 x C F M 4 0 x D F V 2 0 0wx C1=C2=0 0dxdw C3 =C4=C 2 0 FV kbFC2 0 Ax、Bx、Cx、Dx均為均為 x的函數(shù)，可查表的函數(shù)，可查表3-1。 0 x 求導求導 右側(cè)右側(cè) 右側(cè)右側(cè) 原點在荷載作用處原點在荷載作用處 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ)

8、xCew x sin 4 xe kb M w x sin 2 0 x B kb M w 2 0 xCxCew x sincos 43 x C kb M 3 0 x D M M 2 0 x A M V 2 0 0wx C1=C2=0 C3=0 2 0 MM kbMC 2 04 x = 0 w = 0 求導求導 右側(cè)右側(cè) 右側(cè)右側(cè) Ax、Bx、Cx、Dx均為均為 x的函數(shù)，可查表的函數(shù)，可查表3-1。 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) c c b b a a a a d D M C F D M C F M 2424 c c b b a a a a d A M D F A M D F V 2222 3 連續(xù)基礎(chǔ)

9、連續(xù)基礎(chǔ) 梁的邊界條件力梁的邊界條件力 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) l的函數(shù)的函數(shù) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) p=ksk=p/s k=p0/sm k=Es/h k=1/（hi /Esi） 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) k=（bp/b）kp國外按太沙基法國外按太沙基法 例題例題3-1、3-2 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 計算交叉條基柱荷載分配時計算交叉條基柱荷載分配時 會采用此公式會采用此公式 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 局部彎曲局部彎曲 局部彎曲局部彎曲 整體彎曲整體彎曲

10、 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 文克勒地基上梁的特征長度文克勒地基上梁的特征長度 條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ) 高度應(yīng)不高度應(yīng)不 小于小于 lm/6 靜定梁法靜定梁法 倒梁法倒梁法 適用于上部結(jié)構(gòu)剛度很小時適用于上部結(jié)構(gòu)剛度很小時 適用于上部結(jié)構(gòu)剛度較好，荷載分布和適用于上部結(jié)構(gòu)剛度較好，荷載分布和 柱距較均勻（柱距較均勻（20%），基礎(chǔ)梁高），基礎(chǔ)梁高 lm/6 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 發(fā)生整體彎曲，計算彎矩偏大發(fā)生整體彎曲，計算彎矩偏大 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 當條形基礎(chǔ)的相對剛度較當條形基礎(chǔ)的相對剛度較 大時，由于基礎(chǔ)的架越作大時，由于基礎(chǔ)的架越作 用，兩端邊跨的基底反力用，兩端邊跨的基底反力 會增大，故兩邊跨

11、的跨中會增大，故兩邊跨的跨中 彎矩及第一內(nèi)支座的彎矩彎矩及第一內(nèi)支座的彎矩 宜乘以宜乘以1.2倍的增大系數(shù)。倍的增大系數(shù)。 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 確定基礎(chǔ)底面尺寸確定基礎(chǔ)底面尺寸 基礎(chǔ)底板計算基礎(chǔ)底板計算 基礎(chǔ)梁內(nèi)力計算基礎(chǔ)梁內(nèi)力計算 軸心荷載：軸心荷載： 靜定梁法和倒梁法靜定梁法和倒梁法 基底凈反力基底凈反力 內(nèi)力計算內(nèi)力計算 ldf GF b a wkk 20 a kwkkk f bl M lb GGF p2 . 1 6 2 max a kwkkk f bl M lb GGF p2 . 1 6 2 max 2 min max 6 l M l F bp j j 偏心荷載：按上式初定并增大，且

12、滿足偏心荷載：按上式初定并增大，且滿足 與墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ)相同與墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ)相同 配筋計算配筋計算與砼與砼T形截面梁相仿形截面梁相仿 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 調(diào)整不均勻沉降調(diào)整不均勻沉降 適用于軟弱地基上柱距較小的適用于軟弱地基上柱距較小的 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 靜力平衡條件靜力平衡條件 變形協(xié)調(diào)條件變形協(xié)調(diào)條件 分配后的荷載之和等于該結(jié)點上的總荷載分配后的荷載之和等于該結(jié)點上的總荷載 縱、橫基礎(chǔ)梁在交叉結(jié)點處的位移相等縱、橫基礎(chǔ)梁在交叉結(jié)點處的位移相等 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 構(gòu)造上

13、采取抗扭措施構(gòu)造上采取抗扭措施 iyixi FFF iyix ww 角柱角柱 邊柱邊柱 內(nèi)柱內(nèi)柱 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 圖中標注的圖中標注的x，y為外伸量（坐標軸除外）為外伸量（坐標軸除外） 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 可分為角柱、邊柱和內(nèi)柱三類情況進行分別計算可分為角柱、邊柱和內(nèi)柱三類情況進行分別計算 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) X = 0 時，時，Zx=4（無外伸）（無外伸） x時，時，Zx=1（無限長）（無限長） 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) x x Z kbS F w 2 0 0 xxxeZ x x sincos2cos211 22 其中其中 x xx ix ix Z Skb F w 2 y yy iy

14、iy Z Skb F w 2 其中其中4 41 x x x x kb EI S xxxeZ xxx x x x sincos2cos211 22 Sy、Zy同理同理 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 同理，可得到邊柱和內(nèi)柱兩類情況的結(jié)點荷載分配計算公式同理，可得到邊柱和內(nèi)柱兩類情況的結(jié)點荷載分配計算公式 iyix ww yy iyy xx ixx Sb FZ Sb FZ iyixi FFF i yyxxxy xxy ix F SbZSbZ SbZ F i yyxxxy yyx iy F SbZSbZ SbZ F 對單方向外伸角柱結(jié)點：對單方向外伸角柱結(jié)點：y=0，Zy=4 或或 x=0，Zx=4 對于無外

15、伸的角柱結(jié)點：對于無外伸的角柱結(jié)點：x=y=0，Zx=Zy=4 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) ji i ix ixixixix pA F F FFFF ji i iy iyiyiyiy pA F F FFFF i A yxb b yxb b 2 1 0 全外伸交叉型 半外伸交叉型 不外伸交叉型 例題例題3-5 結(jié)點下的重疊 計算面積 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) ak fp A W e1 .0 0 min k p g T H b 100 ak fp2 . 1 max 抗震要求：零應(yīng)力 區(qū)面積 高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范（JGJ 6-99） 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 3 連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ) 倒樓蓋法倒樓蓋法 靜定分析法靜定分析法 與柱下條基類似與柱下條基類似 基底凈反力直線