4第三章基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、2021年11月10日第三章13.4 柱下條形基礎(chǔ)2021年11月10日第三章23.4.1柱下條形基礎(chǔ)的受力特點(diǎn)橫向上的剪力和彎矩由翼板承擔(dān)縱向上的剪力和彎矩由基礎(chǔ)梁承擔(dān)2021年11月10日第三章33.4.2 基礎(chǔ)梁的縱向內(nèi)力計(jì)算2021年11月10日第三章 基底反力計(jì)算是將上部結(jié)構(gòu)視為絕對(duì)剛性，同時(shí)假定地基為彈性體，變形后基礎(chǔ)底面仍為平面。這樣的條形基礎(chǔ)能迫使地基梁均勻下沉。當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)均勻，上部結(jié)構(gòu)的各柱距相差不大（20%），柱荷載分布比較均勻，基礎(chǔ)梁高度大于16平均柱距時(shí)，地基反力可認(rèn)為直線分布，基礎(chǔ)梁的縱向內(nèi)力可按簡(jiǎn)化的直線分布法計(jì)算。2021年11月10日第三章5計(jì)算

2、假定l1）將地基反力作為地基梁的荷載，柱子看成鉸支座，基礎(chǔ)梁看成倒置的連續(xù)梁倒置的連續(xù)梁。l 2）作用在地基梁上的反力分布反力分布為直線分布l 3）豎向荷載合力的作用點(diǎn)必須與基礎(chǔ)梁形心相重合，若不能滿足，兩者偏心距以不超過(guò)基礎(chǔ)梁長(zhǎng)的3為宜。l 4）結(jié)構(gòu)和荷載對(duì)稱時(shí)或合力作用點(diǎn)與基礎(chǔ)形心相重合時(shí)，地基反力均勻分布l 5）基礎(chǔ)梁底板懸挑部分，按懸臂板計(jì)算，如橫向有彎矩（對(duì)肋梁是扭矩），取最大凈反力一邊的懸臂外伸部分進(jìn)行計(jì)算，并配置橫向鋼筋。2021年11月10日第三章61）繪出條形基礎(chǔ)的計(jì)算草圖，包括荷載、尺寸等2）求合力 rf i 作用點(diǎn)的位置。目的是盡可能將偏心的地基反力化成均勻的地基反力，然

3、后確定基礎(chǔ)梁的長(zhǎng)度l 計(jì)算步驟設(shè)荷載合力（ rf i ）作用點(diǎn)離邊柱的距離為 xc ，以a點(diǎn)為參考點(diǎn)，則有iiiiciiiiif amvhxff amvhr2021年11月10日第三章7 3）當(dāng) xc 確定之后，按合力作用點(diǎn)與底面形心相重臺(tái)的原則可以定出基礎(chǔ)的長(zhǎng)度l，l若 a1 已知,有： l2( xc a1) a1 a a2 ； a2 2 xc a1 a l若a2 已知,有： a1 a a2 2 xc4）l確定之后，寬度 b 按地基承載力 f a 確定。5）基礎(chǔ)底板凈反力pjmax、pjmin計(jì)算6）確定基礎(chǔ)梁底板厚度h7）底板橫向配筋 8）求基礎(chǔ)梁縱向內(nèi)力m、q2maxmin6blmblf

4、pii2021年11月10日第三章8基礎(chǔ)梁兩端外伸的長(zhǎng)度設(shè)為a1 、 a 2 ，兩邊柱之間的軸線距離為a。在基礎(chǔ)平面布置允許的情況下，基礎(chǔ)梁兩端應(yīng)有適當(dāng)長(zhǎng)度伸出邊柱外，目的是增大底板的面積及調(diào)整底板形心的位置。使其合力作用點(diǎn)與底面形心相重合或接近。但伸出的長(zhǎng)度 a 1 或a 2 也不宜太大，一般宜取第一跨距的0.250.3倍。懸挑部分，依具體情況可采用一端懸挑或兩端懸挑。2021年11月10日第三章91 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法當(dāng)條形基礎(chǔ)為等跨或跨度相差不超過(guò)10，且除邊柱之外各柱荷載相差不大，柱距較小、荷載作用點(diǎn)與基礎(chǔ)縱向形心相重合時(shí)，可近似按經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法求基礎(chǔ)梁的縱向內(nèi)力m、q。2021年11月10日第三

5、章102靜力平衡法近似地用靜力平衡法分析條形基礎(chǔ)的內(nèi)力的要求：l柱距較小l基礎(chǔ)梁較短l上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)梁的剛度較大l地基較均勻方法是：l將柱子的作用力作為基礎(chǔ)梁的反力l使基礎(chǔ)梁上柱子合力作用點(diǎn)與基礎(chǔ)梁形心相重合， iijiiiiijiiiifxpxqaxfxpxmaxa)()(2)(212021年11月10日第三章113 連續(xù)梁法對(duì)連續(xù)梁可用彎矩分配法或連續(xù)梁系數(shù)法求解。對(duì)兩頭懸臂端的部分，若用連續(xù)梁系數(shù)法，有兩種處理：l1懸臂端在凈反力作用下的彎矩，全由懸臂端承擔(dān)，不再傳給其它支座，其它跨按連續(xù)梁系數(shù)法計(jì)算。“l(fā)2懸臂端彎矩對(duì)其它跨有影響，因此懸臂端用彎矩分配法求出各支座及跨中彎矩。其它跨用連

6、續(xù)梁系數(shù)法求出各支座及跨中彎矩，然后將所得結(jié)果疊加。或全梁用彎矩分配法求出支座彎矩。（圖b）用彎矩分配法，（圖c）用連續(xù)梁系數(shù)法。2021年11月10日第三章12計(jì)算步驟：1.據(jù)設(shè)計(jì)要求及倒梁法規(guī)定擬定柱下條形基礎(chǔ)尺寸和作用荷載。2.計(jì)算基底凈反力3.確定計(jì)算簡(jiǎn)圖。柱端為不動(dòng)鉸支座，基底凈反力為荷載，多跨連續(xù)梁。4.彎矩分配法計(jì)算彎矩、剪力、軸力。5.調(diào)整與消除支座的不平衡力。（誤差20）6.疊加2maxmin6blmblfpii33310iiiiiiiiiillpqllpqpfp中間跨支座：邊跨支座：2021年11月10日第三章132021年11月10日第三章 彈性地基梁法

7、該方法描述了基底壓力與地基沉降之間的相互關(guān)系。以下面兩個(gè)條件作為根本的出發(fā)點(diǎn)：l 1.地基與基礎(chǔ)之間的變形協(xié)調(diào)條件（也可簡(jiǎn)稱為接觸條件）：計(jì)算中地基與基礎(chǔ)始終保持接觸，不得出現(xiàn)脫開(kāi)的現(xiàn)象。l 2.基礎(chǔ)在外荷載和基底反力的作用下必須滿足靜力平衡條件。 根據(jù)上述兩個(gè)基本條件可以列出解答問(wèn)題所需的微分方程式，然后結(jié)合必要的邊界條件求解。 2021年11月10日第三章151 文克爾（winkler)地基梁文克爾（winkler)地基模型:2021年11月10日第三章161867年，捷克工程師e文克勒(ewinkler)提出了地基上任一點(diǎn)的沉降si與該點(diǎn)所承受的壓力強(qiáng)度pi成正比的假設(shè)。 式中：k 基床

8、系數(shù)，也稱地基抗力系數(shù)(kn/m3)iiksp 2021年11月10日第三章17基床系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值地基土的特征k (103kn/m3)淤泥質(zhì)黏土、有機(jī)質(zhì)土、新填土15淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土510 黏土及粉質(zhì)黏土軟塑可塑硬塑520204040100 砂土松散中密密實(shí)71515252540中密的礫石土黃土及黃土狀粉土254040502021年11月10日第三章18地基壓縮土層較薄或土較軟，荷載在地基中近似不擴(kuò)散，按分層總和法計(jì)算變形：地基壓縮土層較厚，土非軟弱情況，荷載在地基中擴(kuò)散不忽略，沒(méi)明確的壓縮土層界限，按彈性半空間模型計(jì)算變形：太沙基現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)（荷載板：0.3m0.3m）：niisinisiihes

9、pkehps11,lbespklepbs221,11212ssppk2021年11月10日第三章19文克爾（winkler)地基模型的解析解 z=0 v(vdv) pb dx q dx = 0 qbpdxdv2021年11月10日第三章20由材料力學(xué)可知，梁的撓曲線微分方程為： 根據(jù)接觸條件，沿梁全長(zhǎng)的地基沉降應(yīng)與梁的撓度相等，即 s= p = ks = k 于是假設(shè)梁上荷載 q=0，則上式可變?yōu)椋?dxdmvmdxdiec22qbkdxdvdxmddxdiec2244qbpdxdv044bkdxdiec2021年11月10日第三章21令它是反映梁撓曲剛度和地基剛度之比的系數(shù)，量綱為m-1，所

10、以其倒數(shù)1 / 稱為特征長(zhǎng)度。特征長(zhǎng)度愈大，梁相對(duì)愈剛。故值是影響梁撓曲曲線形狀的一個(gè)重要因素。四階常系數(shù)線性微分方程的通解為： c1、c2、c3、c4 ：待定的積分常數(shù)，可根據(jù)荷載和邊界條件確定； 44iekbcxcxcexcxcexxsincossincos432104444dxd2021年11月10日第三章22 式中：c1、c2、c3、c4 ：待定的積分常數(shù)，可根據(jù)荷載和邊界條件確定； x：無(wú)量綱數(shù)， l：稱為柔性指數(shù)（l為基礎(chǔ)長(zhǎng)度） 文克勒地基上的梁按柔性指數(shù)l劃分為： l 短梁 (或剛性梁） l 有限長(zhǎng)梁（或有限剛度梁） l 無(wú)限長(zhǎng)梁（或柔性梁）442021年11月10日第三章23

11、無(wú)限長(zhǎng)梁的解無(wú)限長(zhǎng)梁的解 當(dāng)梁的無(wú)荷載端離荷載作用點(diǎn)無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)，梁端（即兩個(gè)無(wú)荷載端)撓度為零，此時(shí)，地基梁稱為無(wú)限長(zhǎng)梁。實(shí)際上，當(dāng)梁端與荷載作用點(diǎn)距離足夠大時(shí)，即滿足l 時(shí)，均可按無(wú)限長(zhǎng)梁計(jì)算。文克爾地基上無(wú)限長(zhǎng)梁的解2021年11月10日第三章24文克爾地基上無(wú)限長(zhǎng)梁的解a 集中荷載下的解以p的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)o。當(dāng)x時(shí)，0，可得c1 = c2 = 0于是則當(dāng)x=0時(shí)，由此得(c3c4) = 0。令c3 = c4 = c，則上式變?yōu)樵趚=0+，（為一無(wú)限小量），則作用在梁右半部截面上的剪應(yīng)力應(yīng)等于地基反力的一半，并指向下方，即： ecxcxx(cossin)34)sin(cosxxcex00

12、 xdxdve iddxpcx ()33022021年11月10日第三章25由此可得無(wú)限長(zhǎng)梁的撓度為由于kbpc2)sin(cos2xxekbpx3322dxdievdxdiemdxdcc3322dxdievdxdiemdxdcc3322dxdievdxdiemdxdcc文克爾地基上無(wú)限長(zhǎng)梁的解2021年11月10日第三章26梁的左半部對(duì)稱)sin(cosxxeaxxxebxxsin)sin(cosxxecxxxedxxcosxxxxdpvcpmbkbpakbp2422， pkapkbmpcvpdxxxx2422，文克爾地基上無(wú)限長(zhǎng)梁的解2021年11月10日第三章27b集中力偶m0作用下的解

13、答 一順時(shí)針?lè)较虻募辛ε糾0作用于無(wú)限長(zhǎng)梁時(shí)，以m0的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)o。當(dāng)x時(shí)，0，則可得c1 = c2 = 0。當(dāng)x=0時(shí)，=0，所以c3=0。在原點(diǎn)o右側(cè)， x=0+，（為一無(wú)限小量），則作用在梁右半部截面上的彎矩應(yīng)等于外力矩的一半，可得c4 =m0 /kbxcexsin42)(0022mdxdiemxc2021年11月10日第三章28符號(hào)同符號(hào)反時(shí)當(dāng)解vmxxedxxecxebxxeaamdxdievdmdxdiemckmdxdbkmmdxdiemxxxxxxxxxxxcxcxxxc,0cos,sincossin,sincos.2;2;:2; 0, 0; 0,033022302000

14、22文克爾地基上無(wú)限長(zhǎng)梁的解符號(hào)同符號(hào)反時(shí)當(dāng)解vmxxedxxecxebxxeaamdxdievdmdxdiemckmdxdbkmmdxdiemxxxxxxxxxxxcxcxxxc,0cos,sincossin,sincos.2;2;:2; 0, 0; 0,03302230200022符號(hào)同符號(hào)反時(shí)當(dāng)解vmxxedxxecxebxxeaamdxdievdmdxdiemckmdxdbkmmdxdiemxxxxxxxxxxxcxcxxxc,0cos,sincossin,sincos.2;2;:2; 0, 0; 0,03302230200022符號(hào)同符號(hào)反時(shí)當(dāng)解vmxxedxxecxebxxeaam

15、dxdievdmdxdiemckmdxdbkmwmdxdiemxxxxxxxxxxxcxcxxxc,0cos,sincossin,sincos.2;2;:2; 0, 0; 0,03302230200022梁的左半部對(duì)稱2021年11月10日第三章29 半長(zhǎng)梁的解答長(zhǎng)梁的解答 實(shí)際工程中，基礎(chǔ)梁存在一端無(wú)限長(zhǎng)。另一端為梁端。當(dāng)x時(shí)，0，則可得c1 = c2 = 0。當(dāng)x=0時(shí)，m=m0，v=p0020322mkbpkbc0242mkbc2021年11月10日第三章302021年11月10日第三章31 有限長(zhǎng)梁的解答有限長(zhǎng)梁的解答 實(shí)際工程中基礎(chǔ)梁大多不能看成無(wú)限長(zhǎng)梁。對(duì)于 (/4 l )的梁，荷

16、載對(duì)梁兩端的影響尚未消失，即梁端的撓曲或位移不能忽略。2021年11月10日第三章32第一步將梁變成無(wú)限長(zhǎng)梁；在a、b兩端產(chǎn)生va、ma 、 vb、 mb ；2021年11月10日第三章33第二步由于梁在 a、b兩端是不存在va、ma 、 vb、 mb的；于是在梁的a、b兩端加反向的va、ma 、 vb、 mb ，形成梁；在va、ma 、 vb、 mb 的作用下，按無(wú)限長(zhǎng)梁的解答，求解a、b兩端形成voa、moa 、 vob、 mob 2021年11月10日第三章34bobloaobloavmamvdv2222bobloaobloammdmvcv2244aloboaloboavammdvv22

17、22aloboaloboamdmmcvv22442021年11月10日第三章35 c 系數(shù)矩陣 r 端部條件力向量 f 外力作用下端部力向量babaoboaoboaadaddcdcvvmmmmvvlxllxlllll2221222221212414221441 frc2021年11月10日第三章36 fcr12021年11月10日第三章37第三步在voa、moa 、 vob、 mob 的作用下按按無(wú)限長(zhǎng)梁的解答，求解有限長(zhǎng)梁內(nèi)各點(diǎn)的、m、v2021年11月10日第三章383.4.3 構(gòu)造要求（自學(xué)）條形基礎(chǔ)橫截面一般取倒t形。梁高一般可在柱距的1/81/4范圍內(nèi)選擇。底板厚不小于200mm，當(dāng)

18、底板厚為200250mm時(shí)宜作成等厚板；當(dāng)?shù)装搴翊笥?50mm時(shí)，宜用變厚板，其坡度i1:3。一般情況下，條形基礎(chǔ)的端部應(yīng)外伸，宜為邊跨距的0.250.30倍。通常梁的上下均要配筋，上下縱向受力鋼筋應(yīng)有24根通長(zhǎng)配置。梁的混凝土標(biāo)號(hào)一般為c20。 2021年11月10日第三章393.5 十字交叉基礎(chǔ)十字交叉基礎(chǔ)可將荷載擴(kuò)散到更大的基底面積上，減小基底附加壓力，同時(shí)又提高了基礎(chǔ)的整體剛度，并時(shí)基礎(chǔ)具有調(diào)整不均勻沉降的能力。在高層建筑框架結(jié)構(gòu)中有時(shí)采用梁高達(dá)1/31/2柱距的交叉條形基礎(chǔ)，以其巨大的剛度來(lái)增加建筑物的整體剛度。 2021年11月10日第三章402021年11月10日第三章41202

19、1年11月10日第三章421節(jié)點(diǎn)荷載的分配原則柱下十字交叉基礎(chǔ)上的荷載是由柱網(wǎng)通過(guò)柱端作用在交叉結(jié)點(diǎn)上，計(jì)算基本原理是把結(jié)點(diǎn)荷載分配給兩個(gè)方向的基礎(chǔ)梁，然后分別按單向的基礎(chǔ)梁計(jì)算 1.靜力平衡條件 節(jié)點(diǎn)上mx、my、 vx、vy直接加于相應(yīng)方向基礎(chǔ)梁，不作分配。2.變形協(xié)調(diào)條件按相交的縱、橫梁線剛度分配。pppiixiyixiy2021年11月10日第三章43交叉條形基礎(chǔ)2 節(jié)點(diǎn)荷載的分配方法邊柱節(jié)點(diǎn)有懸臂的邊柱節(jié)點(diǎn)：ly =（0.60.75）sypsbsbsbpyyxxxxx44psbsbsbpyyxxyyy444xxxkbeis 44yyykbeis psbsbsbpyyxxxxxpsbs

20、bsbpyyxxyyy2021年11月10日第三章44內(nèi)柱節(jié)點(diǎn)：psbsbsbpyyxxyyypsbsbsbpyyxxxxx2021年11月10日第三章45 角柱節(jié)點(diǎn)： 與內(nèi)柱節(jié)點(diǎn)公式相同有懸臂的角柱節(jié)點(diǎn)：ly =（0.60.75）sypsbsbsbpyyxxxxxpsbsbsbpyyxxyyy2021年11月10日第三章46計(jì)算系數(shù)、值ly/sy0.60.620.640.650.660.670.680.690.700.710.730.751.431.411.381.361.351.341.321.311.301.291.261.242.802.842.912.942.973.003.033.

21、053.032021年11月10日第三章473.6 筏板基礎(chǔ)筏形基礎(chǔ)是柱下或墻下連續(xù)的平板式或梁板式鋼筋混凝土基礎(chǔ)。筏形基礎(chǔ)分梁板式和平板式兩種類型。2021年11月10日第三章482021年11月10日第三章49抗彎剛度ei= m0；反證法: 假設(shè)基底壓力與荷載分布相同，則地基變形與柔性基礎(chǔ)情況必然一致；分布: 中間小, 兩端無(wú)窮大。彈性地基，絕對(duì)剛性基礎(chǔ)彈性地基，絕對(duì)剛性基礎(chǔ)基礎(chǔ)抗彎剛度ei=0 m=0；基礎(chǔ)變形能完全適應(yīng)地基表面的變形;基礎(chǔ)上下壓力分布必須完全相同，若不同將會(huì)產(chǎn)生彎矩。2021年11月10日第三章50彈塑性地基，有限剛度基礎(chǔ)彈塑性地基，有限剛度基礎(chǔ)

22、 荷載較小荷載較小 荷載較大荷載較大砂性土地基砂性土地基粘性土地基粘性土地基 接近彈性解接近彈性解 馬鞍型馬鞍型 拋物線型拋物線型 倒鐘型倒鐘型2021年11月10日第三章513.6.1地基承載力及沉降驗(yàn)算與一般基礎(chǔ)不同的是非抗震設(shè)防的筏形基礎(chǔ)應(yīng)符合下式要求：對(duì)于抗震設(shè)防的建筑，箱形和筏形基礎(chǔ)的地基抗震承載力應(yīng)按下列公式驗(yàn)算：wwwwawawhrpppfppfpp上的浮力；地下水作用在基礎(chǔ)底面02 . 1minmaxseefpseefp2 . 1max,asseff2021年11月10日第三章52基礎(chǔ)的平面尺寸,應(yīng)根據(jù)地基土的承載力、上部結(jié)構(gòu)的布置及荷載分布等因素確定。當(dāng)為滿足地基承載力的要求

23、而擴(kuò)大底板面積時(shí),擴(kuò)大部位宜設(shè)在建筑物的寬度方向。對(duì)單幢建筑物，在均勻地基的條件下，箱形和筏形基礎(chǔ)的基底平面形心宜與結(jié)構(gòu)豎向荷載重心重合。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，偏心距e宜符合下式要求:式中w 與偏心距方向一致的基礎(chǔ)底面邊 緣抵抗矩；a 基礎(chǔ)底面積。awe1 . 02021年11月10日第三章53最終沉降計(jì)算采用壓縮模量的分層總和法筏形基礎(chǔ)的允許沉降量和允許整體傾斜值應(yīng)根據(jù)建筑物的使用要求及其對(duì)相鄰建筑物可能造成的影響按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。但橫向整體傾斜的計(jì)算值t，在非抗震設(shè)計(jì)時(shí)宜符合下式的要求:的近似值是地基回彈再壓縮量siciiiisiossicniepzzep

24、eps)(111hbat1002021年11月10日第三章54彈性半空間彈性半空間法法根據(jù)布辛奈斯克（j.boussinesq,1685年）彈性力學(xué)解答，在彈性半空間表面上作用一個(gè)豎向集中力p時(shí)，半空間表面上離豎向集中力作用點(diǎn)距離為r處的地基表面沉降s為 ： 式中 地基土的泊松比； e地基土的變形模量。sepr122021年11月10日第三章55設(shè)地基表面作用著任意分布的荷載，將基底平面劃分為n個(gè)網(wǎng)格。2021年11月10日第三章56分布于網(wǎng)格上的荷載可視為作用在網(wǎng)格中心點(diǎn)上的集中力pj 。以中心點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)，則作用在各節(jié)點(diǎn)上的等效集中力就是p。pj對(duì)地基表面任一節(jié)點(diǎn)i所引起的變形為sij ，各節(jié)

25、點(diǎn)上的變形為s，則各節(jié)點(diǎn)上的地基變形可表示為： ssspppnnnnnnnn1211121212221212sexxyyijijjiji11222()()2021年11月10日第三章57mtsititzijtijeh1有限壓縮層地基模型將地基模型視為側(cè)限條件下有限深度的壓縮土層，以分層總和法為基礎(chǔ)，建立地基壓縮層與地基作用荷載的關(guān)系。由分層總和法：2021年11月10日第三章582021年11月10日第三章593.6.2筏板內(nèi)力計(jì)算1 按直線分布的基底反力計(jì)算l當(dāng)?shù)鼗容^均勻、上部結(jié)構(gòu)剛度較好，且柱荷載及柱間距的變化不超過(guò)20%時(shí)，l上部結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu)，用靜定分析法；l靜力平衡法l彎矩分配法l

26、經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法l上部結(jié)構(gòu)為剛性結(jié)構(gòu)時(shí)，筏形基礎(chǔ)可僅考慮局部彎曲作用，按倒樓蓋法進(jìn)行計(jì)算2按彈性地基的基底反力計(jì)算l當(dāng)?shù)鼗容^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)，筏基內(nèi)力應(yīng)按彈性地基梁板方法進(jìn)行分析。lwinkler基床系數(shù)法l彈性有限單元法2021年11月10日第三章60yiefxiefafyxpxyyx,內(nèi)力計(jì)算a 靜定分析法（條帶法）將筏板分為互相垂直的條帶，條帶以相鄰柱列間中線為分界線，各條帶彼此獨(dú)立，條帶上作用柱荷載p1、p2,底面作用基底反力p(x,y)，按靜定分析法計(jì)算內(nèi)力。2021年11月10日第三章61內(nèi)力計(jì)算b 倒樓蓋法：筏板被基礎(chǔ)梁分為不同支承條件的單向板及雙

27、向板。筏板按支承條件，依據(jù)彈性板計(jì)算公式計(jì)算；肋梁按倒梁法計(jì)算2021年11月10日第三章62梁板式筏基底受沖切承載力梁板式筏基底受沖切承載力對(duì)12層以上建筑的梁板式筏基，其底板厚度與最大雙向板格的短邊凈跨之比不應(yīng)小于1/14，且板厚不應(yīng)小于400mm。 2021年11月10日第三章63fl0.7hpftumh0 fl -作用在圖8.4.5-1中陰影部分面積上的地基土平均凈反力設(shè)計(jì)值；um-距基礎(chǔ)梁邊h0/2處沖切臨界截面的周長(zhǎng)(圖8.4.5-1)。 當(dāng)?shù)装鍏^(qū)格為矩形雙向板時(shí)，底板受沖切所需的厚度h0按下式計(jì)算pn-相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合的地基土平均凈反力設(shè)計(jì)值。47 . 04)()(2122

28、1210thpnnnnnnnnfpllpllllh2021年11月10日第三章64梁板式筏基底受剪承載力梁板式筏基底受剪承載力對(duì)12層以上建筑的梁板式筏基，其底板厚度與最大雙向板格的短邊凈跨之比不應(yīng)小于1/14，且板厚不應(yīng)小于400mm。 2021年11月10日第三章65 vs0.7hpft(ln2-2h0) h0vs 距梁邊緣h0處，作用在圖8.4.5-2中陰影部分面積上的地基土平均凈反力設(shè)計(jì)值；hp受剪切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)按公式(8.4.5-4)計(jì)算時(shí)，板的有效高度h0小于800mm時(shí)， h0取800mm； h0大于2000mm時(shí)， h0取2000mm。4/10hs800）（h20

29、21年11月10日第三章663.6.3 構(gòu)造要求（自學(xué)）1梁板式筏基底板的板格應(yīng)滿足受沖切承載力的要求。梁板式筏基的板厚不應(yīng)小于300mm，且板厚與板格的最小跨度之比不宜小于1/20。2梁板式筏基的基礎(chǔ)梁除滿足正截面受彎及斜截面受剪承載力外，尚應(yīng)驗(yàn)算底層柱下基礎(chǔ)梁頂面的局部受壓承載力。3筏形基礎(chǔ)地下室的外墻厚度不應(yīng)小于250mm, 內(nèi)墻厚度 不應(yīng)小于200mm。墻體內(nèi)應(yīng)設(shè)置雙面鋼筋，鋼筋配置量除滿足承載力要求外，豎向和水平鋼筋的直徑不應(yīng)小于10mm,間距不應(yīng)大于200mm。4 按倒樓蓋法計(jì)算的梁板式筏基,其基礎(chǔ)梁的內(nèi)力可按連續(xù)梁分析,邊跨跨中彎矩以及第一內(nèi)支座的彎矩值宜乘以1.2 的系數(shù)?？紤]

30、到整體彎曲的影響，梁板式筏基的底板和基礎(chǔ)梁的配筋除滿足計(jì)算要求外，縱橫方向的支座鋼筋尚應(yīng)有1/2 1/3貫通全跨,且其配筋率不應(yīng)小于0.15%;跨中鋼筋應(yīng)按實(shí)際配筋全部連通。2021年11月10日第三章67規(guī)范根據(jù)上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)剛度的大小規(guī)定了上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的確定原則：(1)單層地下室為箱基，上部結(jié)構(gòu)為框架、剪力墻或框剪結(jié)構(gòu)時(shí)，上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位可取箱基的頂部(2)采用箱基的多層地下室及采用筏基的地下室，對(duì)于上部結(jié)構(gòu)為框架、剪力墻或框剪結(jié)構(gòu)的多層地下室，當(dāng)?shù)叵率业膶娱g側(cè)移剛度大于等于上部結(jié)構(gòu)層間側(cè)移剛度的1.5倍時(shí)，地下一層結(jié)構(gòu)頂部可作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位，否則認(rèn)為上部結(jié)構(gòu)嵌固在箱基或筏基的

31、頂部； (3) 對(duì)于上部結(jié)構(gòu)為框筒或筒中筒結(jié)構(gòu)的地下室，當(dāng)?shù)叵乱粚咏Y(jié)構(gòu)頂板整體性較好，平面剛度較大且無(wú)大洞口，地下室的外墻能承受上部結(jié)構(gòu)通過(guò)地下一層頂板傳來(lái)的水平力或地震作用時(shí)，地下一層頂部可作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位。2021年11月10日第三章68采用箱形或筏形基礎(chǔ)時(shí)上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位2021年11月10日第三章693.7 箱形基礎(chǔ)外墻內(nèi)墻2021年11月10日第三章70由底板、頂板、外墻和相當(dāng)數(shù)量的縱橫內(nèi)隔墻構(gòu)成的單層或多層箱形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，作為整個(gè)建筑物或建筑物主體部分的基礎(chǔ)。2021年11月10日第三章713.7.1 箱基的特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)l剛度大，有效擴(kuò)散荷載，調(diào)整不均勻沉降；l基礎(chǔ)寬

32、度和深度大，增加穩(wěn)定性，提高承載力；l大面積開(kāi)挖，補(bǔ)償性基礎(chǔ)，減小沉降；l與地下室結(jié)合，充分利用地下空間。應(yīng)用l適用于比較軟弱或不均勻地基上建造有地下室的高聳、重型或?qū)Σ痪鶆虺两涤袊?yán)格要求的建筑物2021年11月10日第三章723.7.2地基承載力驗(yàn)算與一般基礎(chǔ)不同的是非抗震設(shè)防的筏形基礎(chǔ)應(yīng)符合下式要求：對(duì)于抗震設(shè)防的建筑，箱形和筏形基礎(chǔ)的地基抗震承載力應(yīng)按下列公式驗(yàn)算：wwwwawawhrpppfppfpp上的浮力；地下水作用在基礎(chǔ)底面02 . 1minmaxseefpseefp2 . 1max,asseff2021年11月10日第三章73基礎(chǔ)的平面尺寸,應(yīng)根據(jù)地基土的承載力、上部結(jié)構(gòu)的布置

33、及荷載分布等因素確定。當(dāng)為滿足地基承載力的要求而擴(kuò)大底板面積時(shí),擴(kuò)大部位宜設(shè)在建筑物的寬度方向。對(duì)單幢建筑物，在均勻地基的條件下，箱形和筏形基礎(chǔ)的基底平面形心宜與結(jié)構(gòu)豎向荷載重心重合。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，偏心距e宜符合下式要求:式中w 與偏心距方向一致的基礎(chǔ)底面邊 緣抵抗矩；a 基礎(chǔ)底面積。awe1 . 02021年11月10日第三章74最終沉降計(jì)算采用壓縮模量的分層總和法筏形基礎(chǔ)的允許沉降量和允許整體傾斜值應(yīng)根據(jù)建筑物的使用要求及其對(duì)相鄰建筑物可能造成的影響按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。但橫向整體傾斜的計(jì)算值t，在非抗震設(shè)計(jì)時(shí)宜符合下式的要求:的近似值是地基回彈再壓縮

34、量siciiiisiossicniepzzepeps)(111hbat1002021年11月10日第三章75箱基基底反力與內(nèi)力計(jì)算基底反力基本是邊緣大于中間的馬鞍形分布2021年11月10日第三章761.上部結(jié)構(gòu)為剛性結(jié)構(gòu)（框剪）箱基的外墻、內(nèi)墻是上部結(jié)構(gòu)豎向承重構(gòu)件一部分；頂板、底板按局部彎曲考慮。頂板以實(shí)際荷載按普通樓蓋計(jì)算；底板以局部基底凈反力（計(jì)入箱基自重后扣除底板自重所余反力）按倒樓蓋計(jì)算。2021年11月10日第三章772.上部結(jié)構(gòu)為敏感性結(jié)構(gòu)（框架）忽略上部結(jié)構(gòu)剛度，將箱基視為兩個(gè)方向分別進(jìn)行單向受彎計(jì)算，按靜力分析法計(jì)算。墻體承受豎向荷載。在整體彎曲時(shí)，頂板、底板處于軸向受壓、

35、軸向受拉狀態(tài)（考慮上部剛度，彎矩要折減）；在局部彎曲時(shí)，頂板、底板承受分布?jí)簯?yīng)力，按前述方法計(jì)算；二者疊加，頂板、底板按拉彎、壓彎計(jì)算。2021年11月10日第三章783.7.3 構(gòu)造要求（自學(xué)） 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。對(duì)單個(gè)建筑物，在均勻地基條件下，豎向荷載合力對(duì)基底形心的偏心距要求與前述筏板基礎(chǔ)相同，必要時(shí)可調(diào)整箱基的平面尺寸或僅調(diào)整箱基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)承載力和剛度的要求，其值不宜小于箱基長(zhǎng)度的1/20，并不宜小于3m。箱基的長(zhǎng)度不包括底板懸挑部分。3.箱基的埋置深度：一方面

36、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；另一方面也考慮深基坑開(kāi)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)局部采用箱形基礎(chǔ)，且基礎(chǔ)的埋深宜取一致。一般不宜小于建筑物高度的1/15。2021年11月10日第三章794.箱形基礎(chǔ)的內(nèi)外墻：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。墻體水平截面總面積(不扣除洞口部分)不宜小于箱形基礎(chǔ)外墻外包尺寸的水平投影面積的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。5.箱基的頂、

37、底板剛度：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，要滿足抗彎、斜截面抗剪與抗沖切的要求。一般不應(yīng)小于180mm。底板厚度應(yīng)根據(jù)實(shí)際受力情況、整體剛度與防水要求，滿足抗彎、抗剪及抗沖切驗(yàn)算。一般不應(yīng)小于300mm。如有特殊要求應(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%，跨中鋼筋按實(shí)際配筋率全部貫通。2021年11月10日第三章806.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。外墻不應(yīng)小于250mm，內(nèi)墻不應(yīng)小于200mm。墻

38、體內(nèi)應(yīng)設(shè)置雙面鋼筋，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的通長(zhǎng)構(gòu)造鋼筋。墻身盡量少開(kāi)洞。門(mén)洞宜設(shè)在柱間居中部位，洞邊距上層柱中心的水平距離不宜小于1.2m。洞口上過(guò)梁高度不宜小于層高的1/5，洞口面積不宜大于柱距與箱基基礎(chǔ)全高乘積的1/6。洞口周圍應(yīng)加設(shè)鋼筋，洞口四周附加鋼筋面積不應(yīng)小于洞口寬度內(nèi)被切斷鋼筋面積的一半，且不少于兩根直徑為16mm的鋼筋，此鋼筋應(yīng)從洞口邊緣處延長(zhǎng)40倍鋼筋直徑。7.箱形基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于c20，并應(yīng)考慮其防滲等級(jí)。8規(guī)范規(guī)定，當(dāng)?shù)鼗鶋嚎s層深度范圍內(nèi)的土層在豎向和水平方

39、向均較均勻、且上部結(jié)構(gòu)為平立面布置較規(guī)則的剪力墻、框架、框剪體系時(shí)，箱形基礎(chǔ)的頂、底板可按局部彎曲計(jì)算。對(duì)不符合以上條件的箱形基礎(chǔ)應(yīng)同時(shí)考慮局部彎曲及整體彎曲的作用。2021年11月10日第三章813.8 補(bǔ)償性基礎(chǔ)基底的實(shí)際壓力等于原有的土體自重，不改變地基內(nèi)原有的應(yīng)力狀態(tài)。如基礎(chǔ)或建筑物地下部分具有中空、封閉的形式，免去大量回填土，補(bǔ)償上部全部或部分重量?；讐毫εc土體重量不可能及時(shí)替換，通過(guò)設(shè)計(jì)和施工措施，減小施工過(guò)程中地基應(yīng)力狀態(tài)變化程度。2021年11月10日第三章823.9 上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基 的共同作用分析常規(guī)設(shè)計(jì)方法l先把上部結(jié)構(gòu)隔離出來(lái)，并用固定支座來(lái)代替基礎(chǔ)，求得上部結(jié)構(gòu)

40、的內(nèi)力和變形以及支座反力l接著把支座反力作用于基礎(chǔ)上，用材料力學(xué)方法求得地基反力r，地基反力是線性分布的，從而得到基礎(chǔ)的內(nèi)力和變形l再把地基反力作用在地基或樁上來(lái)設(shè)計(jì)樁數(shù)或校核地基強(qiáng)度和變形。2021年11月10日第三章832021年11月10日第三章842021年11月10日第三章85柔性基礎(chǔ)：不具有調(diào)整荷載和不均勻沉降的能力。當(dāng)荷載均勻分布時(shí)，反力均勻分布，地基變形中間大，兩側(cè)小。2021年11月10日第三章86地基土完全彈性體 馬鞍形分布 鐘形分布 拋物線分布剛性基礎(chǔ)：具有調(diào)整荷載和不均勻沉降的能力。2021年11月10日第三章872021年11月10日第三章882021年11月10日第

41、三章892021年11月10日第三章902021年11月10日第三章912021年11月10日第三章92當(dāng)?shù)鼗捎脧椝苄阅Ｐ?例如dp 彈塑性地基模型)時(shí)，即使對(duì)于絕對(duì)剛性基礎(chǔ)邊緣地基反力仍比較緩和，并且與實(shí)測(cè)結(jié)果比較接近。2021年11月10日第三章932021年11月10日第三章942021年11月10日第三章95 對(duì)筏板內(nèi)最大彎矩的影響 隨著層數(shù)的增加，荷載隨著增加，筏板中的彎矩也隨著增加，但是單位荷載的最大彎矩卻是減小的，這充分說(shuō)明上部結(jié)構(gòu)剛度對(duì)基礎(chǔ)的貢獻(xiàn)。2021年11月10日第三章96隨著筏板厚度的增加，筏的相對(duì)剛度增加kr也增加，筏板最大彎矩也增大。但是當(dāng)kr1時(shí)，即筏板厚度達(dá)到

42、某值時(shí)，筏板最大彎矩的增加速率開(kāi)始減緩。2021年11月10日第三章97共同作用分析方法把上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基(有樁基礎(chǔ)包括樁)看成一個(gè)整體，滿足三者在接觸部位的變形協(xié)調(diào)條件的分析方法。2021年11月10日第三章98本學(xué)科發(fā)展概況1953年梅耶霍夫(g.c. meyerhof)提出估算框架結(jié)構(gòu)等效剛度等效剛度的公式以考慮共同作用1956年米斯基(s.chamecki），1957年格羅斯霍夫(h.grosshof）相繼研究單獨(dú)基礎(chǔ)上多層多跨框架結(jié)構(gòu)的共同作用1965年薩瑪(h.sommer) 提出一個(gè)考慮上部結(jié)構(gòu)剛度計(jì)算基礎(chǔ)沉降、接觸應(yīng)力和彎矩的方法1965年申凱維茨和張佑啟(o.c.zein

43、keiwicz and y.k.cheung)：應(yīng)用有限元有限元研究地基基礎(chǔ)的共同作用1968年普齊米尼斯基(j.s.przemieniki）提出子結(jié)構(gòu)子結(jié)構(gòu)的分析方法，1971年哈達(dá)丁(m.j.haddadin) 首次利用子結(jié)構(gòu)的分析方法，為研究地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)共同作用打下基礎(chǔ)1972年克里斯琴(j.t.christian) 在高層建筑的規(guī)劃與設(shè)計(jì)會(huì)議上闡述高層建筑與地基基礎(chǔ)共同作用問(wèn)題。2021年11月10日第三章991970年，李和哈里申(i.k.lee and h.b.harrisson)：1972年，蘭納斯和伍德(w.j.larnach and l.a.wood)，1973年，胡珀

44、(j.a.hooper)：1974年，海恩和李(s. j. hain and i.k.lee ）1974年，金和錢得拉斯肯(g.j.w.king and v.s.chandrsekarn)，1975年，華社和弗拉薩(l. j .wardle and r.a.frazer)，1976年，胡珀和伍德(j.a.hooper and l.a.wood) ：1977年，在印度召開(kāi)第一次“土與結(jié)構(gòu)物共同作用”國(guó)際性會(huì)議，論文集中反映該課題在當(dāng)時(shí)的新水平。以后，對(duì)共同作用課題越來(lái)越引人注目。幾乎涉及到所有工程問(wèn)題。在l1981年，第十屆國(guó)際土力學(xué)及基礎(chǔ)工程會(huì)議，l1985年，第十一屆國(guó)際土力學(xué)及基礎(chǔ)工程會(huì)議

45、l1979年，第三屆國(guó)際土質(zhì)力學(xué)的數(shù)值方法會(huì)議l1982年，第四屆國(guó)際土質(zhì)力學(xué)的數(shù)值方法會(huì)議l1985年，第五屆國(guó)際土質(zhì)力學(xué)的數(shù)值方法會(huì)議 均有一個(gè)“土與結(jié)構(gòu)物共同作用”組進(jìn)行討論2021年11月10日第三章1001981年，普洛斯(h.g.poulos)利用1936年明得林(r.d.mindlin)公式提出樁與地基土共同作用的彈性理論法，推動(dòng)了樁、土與上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)共同作用樁、土與上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)共同作用的深入研究，他在第十屆國(guó)際土力學(xué)及基礎(chǔ)工程會(huì)上作了土和結(jié)構(gòu)物共同作用的總報(bào)告，詳述了土與結(jié)構(gòu)物共同作用的發(fā)展和前景。1986年， 普瑞斯（g.price）等人利用共同作用原理對(duì)11層高層建筑樁筏基

46、礎(chǔ)作了設(shè)計(jì)嘗試2021年11月10日第三章101在國(guó)內(nèi)60年代初對(duì)共同作用問(wèn)題也做過(guò)一些研究工作，70午代，我國(guó)高層建筑逐漸興起。促使高層建筑與地基基礎(chǔ)共同作用研究加速開(kāi)展。從1974年起先后在京滬等地區(qū)對(duì)3幢高層建筑箱形基礎(chǔ)與地基共同作用進(jìn)行比較全面的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，在理論上作了比較系統(tǒng)的探索，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和難得的數(shù)據(jù)，為我國(guó)高層建筑箱形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程(jgj680)的編制創(chuàng)造了有利條什，使我國(guó)的箱形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提高到一個(gè)新的水平。2021年11月10日第三章1021981年在上海同濟(jì)大學(xué)召開(kāi)“高層建筑與地基基礎(chǔ)共同作用學(xué)術(shù)交流會(huì)“檢閱了我國(guó)當(dāng)時(shí)在該課題的研究水平；l1980年建研院何頤華課題組l1980年北京工業(yè)大學(xué)葉于政課題組l1980年上海同濟(jì)大學(xué)張問(wèn)清課題組，提