基礎(chǔ)工程同濟大學(xué)第二PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1基礎(chǔ)工程同濟大學(xué)第二基礎(chǔ)工程同濟大學(xué)第二3251331)(21 ()( 3)(21 ()1 (8RczRczRczQz723522)(30)5)(3)()43( 3RczczRczczcczz221)43()1 ( 8)43()1 (8)1 (RREQw522322312)(62)(43()(RczczRczczRcz221)(czrR222)(czrR 半無限彈性體內(nèi)作用一集中力的半無限彈性體內(nèi)作用一集中力的MindlinMindlin解解第1頁/共14頁ppzpKLQ2 735253331301513143313121121181BmmBmmmmAmBmAmKp樁端集中力 樁側(cè)阻力

2、呈矩形分布 rrzrKLQ25522524423222323222211664111414422112122222181BmnmnmFnnmmBnmnnmmmAnFmnmmFnmBnnmnmAKr第2頁/共14頁ttrtKLQ2mFmBmFmAnFmnmnmnmBmnmmnmnFmnmmmnBmmnmmnmmnAmmnFmnmBmnmmAKt111226121126252627211252154412821212121422)2( 2141522252552222332323332232332232樁側(cè)阻力呈正三角形分布 ，2222222211/mnBmnAnmFLzmLrn計算沿樁軸線(n0

3、)的豎向應(yīng)力時，取n0.002近似代替。 第3頁/共14頁 對于樁側(cè)阻力為其它圖式的分布，可采用以上矩形、正三角形分布豎向應(yīng)力迭加求得。 將作用于單樁樁頂?shù)暮奢dQ分解為樁端荷載QpQ (為樁端荷載分擔(dān)比)，樁側(cè)荷載Qs，而Qs又可根據(jù)其分布圖式分解為矩形分布荷載QrQ (為矩形分布側(cè)阻分擔(dān)荷載之比)、隨深度線性增長的三角形分布荷載Qt(1)Q 。 QQpQsQpQrQt 側(cè)阻呈隨深度線性增長的梯形分布時，土中豎向應(yīng)力表達式： 若已知荷載分配的參數(shù)、，則可利用上式，采用有限壓縮層地基模式按單向壓縮計算單樁的樁端沉降。trpttrrppzKKKLQKLQKLQKLQ12222第4頁/共14頁 2.

4、 群樁沉降計算的簡化方法群樁沉降計算的簡化方法 上述豎向附加應(yīng)力的計算相當(dāng)繁瑣，一般需要編制計算機程序進行計算。為簡化計算，通常將樁基礎(chǔ)看作實體深基礎(chǔ)，按類似淺基礎(chǔ)那樣用分層總和法計算沉降，再經(jīng)過適當(dāng)修正就可以確定樁基礎(chǔ)的沉降。根據(jù)修正的方法、途徑不同，現(xiàn)有多種簡化計算方法。 這里簡單介紹 建筑樁基技術(shù)規(guī)范推薦的方法和建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范推薦的方法第5頁/共14頁 (1)建筑樁基技術(shù)規(guī)范建筑樁基技術(shù)規(guī)范推薦的方法推薦的方法 建筑樁基技術(shù)規(guī)范推薦的方法和稱作等效作用分層總和法，適用于樁中心距小于或等于6倍樁徑的樁基，如圖4-18所示，它不考慮樁基側(cè)面應(yīng)力擴散作用，將承臺視作直接作用在樁端平面，即實體

5、基礎(chǔ)的長、寬視作等同于承臺底長、寬，且作用在實體基礎(chǔ)底面上的附加應(yīng)力也取為承臺底的附加應(yīng)力。然后按矩形淺基礎(chǔ)的沉降計算方法計算實體基礎(chǔ)沉降。 理論和實踐表明，對于群樁基礎(chǔ)下的地基土應(yīng)力，按半無限體地表荷載作用的布西奈斯克解，將給出偏大的結(jié)果，因此規(guī)范將均質(zhì)土中明德林解群樁沉降與等效作用面上布西奈斯克解之比值e作為等代實體基礎(chǔ)基底附加應(yīng)力的折減系數(shù)。第6頁/共14頁式中：s 按分層總和法算出的樁基沉降量, mm； 樁基沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，當(dāng)無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗時，樁基沉降計算經(jīng)驗系數(shù)可按表4-7選用； sSe21011CnCnCbbe樁基最終沉降量按下式計算： e 樁基等效沉降系數(shù)，按下式確定。ccbLBn

6、n第7頁/共14頁方形樁 圓形樁 dnAdseabnAdsea886. 0式中 Ae 樁基承臺總面積； b 方形樁截面邊長。式中 nb 矩形布樁時短邊布樁數(shù)，布樁不規(guī)則時按式（4-30）近似計算，當(dāng)計算值小于1時，取nb1； Lc、Bc、n 分別為矩形承臺的長、寬及總樁數(shù)； C1、C2、C3 參數(shù)，根據(jù)距徑比（樁中心距與樁徑之比）Sa/d、長徑比l/d及基礎(chǔ)長寬比Lc/ Bc 由表4-8查得，當(dāng)布樁不規(guī)則時，距徑比Sa/d按式（4-31）近似計算：第8頁/共14頁 (1)建筑樁基技術(shù)規(guī)范建筑樁基技術(shù)規(guī)范推薦的方法推薦的方法 在建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范中，還推薦了兩種類似的簡化方法，其計算圖式如圖4-1

7、9所示。 圖4-19 兩種簡化實體深基礎(chǔ)方法的計算圖式第9頁/共14頁 2建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范推薦的方法推薦的方法 圖4-19（a）表示考慮樁基側(cè)面的應(yīng)力擴散作用，其中表示樁長范圍內(nèi)土層內(nèi)摩擦角的加權(quán)平均值。將承臺視作作用在樁端平面，但實體基礎(chǔ)底面的長、寬擴大了，在總附加荷載不變的情況下，作用在實體基礎(chǔ)底面上的附加應(yīng)力也相應(yīng)得到了折減。 圖4-19（b）表示考慮樁基側(cè)面的剪應(yīng)力作用，其中S表示群樁外圍側(cè)面剪應(yīng)力的合力，剪應(yīng)力強度按庫侖定律計算。當(dāng)F+GS 時，在總附加荷載克服群樁外圍側(cè)面剪應(yīng)力合力的情況下，將承臺視作直接作用在樁端平面，作用在實體基礎(chǔ)底面上的附加應(yīng)力也相應(yīng)得到了折減

8、；當(dāng)F+GS 時，將承臺視作作用在樁頂平面，基底附加應(yīng)力不變，基底下樁長范圍內(nèi)的壓縮模量取考慮樁與土協(xié)同工作的復(fù)合地基模量。 第10頁/共14頁3. 沉降控制復(fù)合樁基設(shè)計的基本概念沉降控制復(fù)合樁基設(shè)計的基本概念(1) (1) 沉降控制復(fù)合樁基的承載力確定沉降控制復(fù)合樁基的承載力確定 可近似地認為沉降控制復(fù)合樁基總的極限承載力等于沉降控制復(fù)合樁基中所有各單樁的極限承載力與承臺下地基土無樁條件下的極限承載力之和。 在基礎(chǔ)設(shè)計中，經(jīng)常會遇到下述情況：如果用天然地基上淺基礎(chǔ)方案，地基強度要求能基本滿足或相差不大，但地基變形驗算結(jié)果，往往沉降過大無法滿足設(shè)計要求，這時就可考慮采用沉降控制復(fù)合樁基(也稱減

9、少沉降量樁基、疏樁基礎(chǔ)等)方案。它是一種介于天然地基上淺基礎(chǔ)和常規(guī)樁基(按單樁設(shè)計承載力確定樁數(shù))之間的一種基礎(chǔ)類型，和常規(guī)樁基不同，沉降控制復(fù)合樁基主要根據(jù)建筑物容許沉降量要求確定樁數(shù)。沉降控制復(fù)合樁基和常規(guī)樁基相比，在保證沉降滿足設(shè)計要求并確保工程安全的前提下，樁數(shù)可有大幅度減少，能使工程造價最為經(jīng)濟，有著令人鼓舞的技術(shù)經(jīng)濟效益。第11頁/共14頁(2)(2)根據(jù)沉降控制確定樁數(shù)根據(jù)沉降控制確定樁數(shù) (a) 當(dāng)外荷載小于各單樁極限承載力之和時當(dāng)外荷載小于各單樁極限承載力之和時(F+GQu) 忽略承臺分擔(dān)作用，假定外荷載全部由樁承擔(dān)。沉降控制復(fù)合樁基沉降由樁身彈性壓縮(一般可略去不計)和樁端平面至壓縮層下限之間土層的壓縮共同組成。 (b) 當(dāng)外荷載大于各單樁極限承載力之和時當(dāng)外荷載大于各單樁極限承載力之和時(F+G Qu)群樁始終承擔(dān)荷載Qu，承臺承擔(dān)荷載F+GQu。 沉降控制復(fù)合樁基沉降可按簡化原則進行計算： 由群樁承擔(dān)的荷載Qu所產(chǎn)生的沉降計算方法同上，由承臺承擔(dān)的荷載F+GQu所產(chǎn)生的沉降則可按天然地