建筑工程基礎(chǔ)部分精講

1、會(huì)計(jì)學(xué)1建筑工程基礎(chǔ)部分精講建筑工程基礎(chǔ)部分精講第1頁(yè)/共91頁(yè)本章目錄本章目錄第2頁(yè)/共91頁(yè)幾個(gè)概念：幾個(gè)概念：d基礎(chǔ)基礎(chǔ)地基地基埋深埋深第3頁(yè)/共91頁(yè)基礎(chǔ)類(lèi)型：基礎(chǔ)類(lèi)型： 樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ) 人工地基上的淺基礎(chǔ)人工地基上的淺基礎(chǔ) 深基礎(chǔ)深基礎(chǔ)換土墊層，水泥土樁、碎石樁復(fù)合地基等換土墊層，水泥土樁、碎石樁復(fù)合地基等人工地基：人工地基：埋深埋深5m5m特殊方法施工特殊方法施工考慮側(cè)壁阻力作用考慮側(cè)壁阻力作用沉井基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)沉箱基礎(chǔ)沉箱基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)也屬深基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)也屬深基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)：淺基礎(chǔ)：埋深小于埋深小于5m5m，或者埋深大于，或者埋深大于5m5m，但，但是小于基礎(chǔ)寬度。兩側(cè)（四周）的摩阻力忽是小于

2、基礎(chǔ)寬度。兩側(cè)（四周）的摩阻力忽略不計(jì)。所以不是簡(jiǎn)單的深淺概念。略不計(jì)。所以不是簡(jiǎn)單的深淺概念。第4頁(yè)/共91頁(yè)FdG主主要要受受力力層層持力層（受力層）持力層（受力層）下臥層下臥層條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ) 3b獨(dú)立基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ) 1.5b且且 5m （二層以下民用建筑除外）（二層以下民用建筑除外）主要受力層深度：主要受力層深度：第5頁(yè)/共91頁(yè) 按基礎(chǔ)剛度分按基礎(chǔ)剛度分無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)） 單獨(dú)基礎(chǔ)（獨(dú)立基礎(chǔ)）、條形基礎(chǔ)、單獨(dú)基礎(chǔ)（獨(dú)立基礎(chǔ)）、條形基礎(chǔ)、筏型基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)、殼型基礎(chǔ)筏型基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)、殼型基礎(chǔ) 按結(jié)構(gòu)形式分按結(jié)構(gòu)形式分?jǐn)U展基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)）擴(kuò)展基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)）

3、5.1 5.1 概述概述第6頁(yè)/共91頁(yè) 按基礎(chǔ)剛度分按基礎(chǔ)剛度分?jǐn)U展基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ) (柔性基礎(chǔ)柔性基礎(chǔ))0hbtgt1:1.0 1:2.0與材料和荷與材料和荷載有關(guān)載有關(guān)F bth0F 磚、石、灰土，素混凝土磚、石、灰土，素混凝土 材料抗拉強(qiáng)度很低材料抗拉強(qiáng)度很低要求基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比（剛性要求基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比（剛性角）符合一定條件角）符合一定條件鋼筋混凝土鋼筋混凝土要滿(mǎn)足抗彎、抗剪和抗要滿(mǎn)足抗彎、抗剪和抗沖切等結(jié)構(gòu)要求沖切等結(jié)構(gòu)要求第7頁(yè)/共91頁(yè) 按基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式分按基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式分2 2 條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)第8頁(yè)/共91頁(yè)3 十字交叉基礎(chǔ)十字交叉基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)的變種條形基礎(chǔ)的變種第9頁(yè)/共91頁(yè)4 4

4、 筏形（筏板）基礎(chǔ)筏形（筏板）基礎(chǔ)第10頁(yè)/共91頁(yè)底板底板外墻外墻內(nèi)墻內(nèi)墻5 5 箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)第11頁(yè)/共91頁(yè)6 6 殼體基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)高聳建筑物高聳建筑物第12頁(yè)/共91頁(yè)滿(mǎn)足：滿(mǎn)足：承載力、變形要求承載力、變形要求 設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容確定：確定：埋深、型式、結(jié)構(gòu)尺寸（長(zhǎng)埋深、型式、結(jié)構(gòu)尺寸（長(zhǎng) 寬寬 高）、材料高）、材料驗(yàn)算：驗(yàn)算：承載力、變形、結(jié)構(gòu)本身強(qiáng)度承載力、變形、結(jié)構(gòu)本身強(qiáng)度 設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范1 1 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ7-89GBJ7-89）2 2 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2002GB50007-2002）第13頁(yè)

5、/共91頁(yè)02規(guī)范：規(guī)范： 設(shè)計(jì)等級(jí)設(shè)計(jì)等級(jí)甲級(jí)甲級(jí) 乙級(jí)乙級(jí) 丙級(jí)丙級(jí) 設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法允許（容許）承載力設(shè)計(jì)方法允許（容許）承載力設(shè)計(jì)方法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)第14頁(yè)/共91頁(yè) 荷載規(guī)定荷載規(guī)定荷載荷載分類(lèi)分類(lèi)永久荷載永久荷載可變荷載可變荷載偶然荷載（特殊荷載）：爆炸力、撞擊力偶然荷載（特殊荷載）：爆炸力、撞擊力建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001GB50009-2001） 荷載的標(biāo)準(zhǔn)值荷載的標(biāo)準(zhǔn)值 荷載的準(zhǔn)永久值荷載的準(zhǔn)永久值第15頁(yè)/共91頁(yè) 荷載組合荷載組合基本組合基本組合標(biāo)準(zhǔn)組合標(biāo)準(zhǔn)組

6、合準(zhǔn)永久組合準(zhǔn)永久組合niQikciQiGkGSSS1niQikciQikQQGkGSSSS211niQikcikQGkSSSS21niQikqiGkSSS1正常使用極正常使用極限狀態(tài)下的限狀態(tài)下的承載力驗(yàn)算承載力驗(yàn)算正常使用極限狀態(tài)下正常使用極限狀態(tài)下的變形驗(yàn)算，不記入的變形驗(yàn)算，不記入風(fēng)荷載和地震作用風(fēng)荷載和地震作用水平荷載較大的建水平荷載較大的建筑物、擋土墻等，筑物、擋土墻等，承載力極限狀態(tài)下承載力極限狀態(tài)下的穩(wěn)定驗(yàn)算的穩(wěn)定驗(yàn)算第16頁(yè)/共91頁(yè)民用建筑樓面均布活荷載的代表值民用建筑樓面均布活荷載的代表值類(lèi)別類(lèi)別住宅住宅 宿舍宿舍 辦公室辦公室 教室教室 試驗(yàn)室試驗(yàn)室食堂食堂 餐廳餐廳禮

7、堂禮堂 劇場(chǎng)劇場(chǎng) 影院影院商店車(chē)站商店車(chē)站機(jī)場(chǎng)大廳機(jī)場(chǎng)大廳健身房健身房 舞臺(tái)舞臺(tái)書(shū)庫(kù)檔案庫(kù)書(shū)庫(kù)檔案庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m2)組合值組合值系數(shù)系數(shù) c準(zhǔn)永久值準(zhǔn)永久值系數(shù)系數(shù) q2.02.53.03.54.05.00.70.70.70.70.70.90.40.50.50.30.50.50.8第17頁(yè)/共91頁(yè)原則：原則：在滿(mǎn)足承載力的條件下盡量淺埋在滿(mǎn)足承載力的條件下盡量淺埋基本要求：基本要求：1.除巖石以外，除巖石以外，D大于大于50cm（表土擾動(dòng)，植物，（表土擾動(dòng)，植物，凍融，沖蝕）凍融，沖蝕）2.基礎(chǔ)頂距離表土大于基礎(chǔ)頂距離表土大于10cm，保護(hù)，保護(hù)3.橋要求在沖刷深度以下橋要求在沖刷

8、深度以下其它控制因素其它控制因素第18頁(yè)/共91頁(yè)1 1 建筑物的用途、結(jié)構(gòu)類(lèi)型及荷載性質(zhì)與大小建筑物的用途、結(jié)構(gòu)類(lèi)型及荷載性質(zhì)與大小 地震區(qū)，除巖石地基外，天然地基的筏形和箱地震區(qū)，除巖石地基外，天然地基的筏形和箱形基礎(chǔ)埋深不宜小于建筑物高度的形基礎(chǔ)埋深不宜小于建筑物高度的1/151/15 地下管道（上下水，煤氣電纜）應(yīng)在基底以上，地下管道（上下水，煤氣電纜）應(yīng)在基底以上，便于維修便于維修 基礎(chǔ)埋深不同時(shí)基礎(chǔ)埋深不同時(shí) (1) (1) 主樓與裙房，高度不同主樓與裙房，高度不同, ,分期施工設(shè)置后澆帶分期施工設(shè)置后澆帶 (2) (2) 臺(tái)階式相連臺(tái)階式相連, , 如山坡上的房屋如山坡上的房屋

9、新舊及相鄰建筑物有一定距離。否則要求支護(hù)，新舊及相鄰建筑物有一定距離。否則要求支護(hù)，并且要嚴(yán)格限制支護(hù)的水平位移。并且要嚴(yán)格限制支護(hù)的水平位移。第19頁(yè)/共91頁(yè)2 2 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件 盡量在地下水位以上盡量在地下水位以上, ,否則開(kāi)挖降水否則開(kāi)挖降水, ,費(fèi)用大費(fèi)用大 有承壓水時(shí)，防止承壓水頂破基底有承壓水時(shí)，防止承壓水頂破基底基坑基坑第20頁(yè)/共91頁(yè) 根據(jù)土層分布情況確定根據(jù)土層分布情況確定在滿(mǎn)足其在滿(mǎn)足其他要求下他要求下盡量淺埋盡量淺埋只有低層房只有低層房屋可用，否屋可用，否則處理則處理盡量淺埋。盡量淺埋。但是如但是如h h1 1太太小就為小就為IIIIh

10、1 5m樁基樁基或處理；或處理；好土好土軟土軟土好土好土 I II III IV好土好土軟土軟土軟土軟土(很深很深)h1第21頁(yè)/共91頁(yè)3 3 地基土的凍脹地基土的凍脹第22頁(yè)/共91頁(yè)凍土凍土 多年凍土（凍結(jié)時(shí)間多年凍土（凍結(jié)時(shí)間 3 3年年） 季節(jié)性?xún)鐾良竟?jié)性?xún)鐾涟l(fā)生凍脹的條件發(fā)生凍脹的條件（1 1）土的條件）土的條件 一般是細(xì)顆粒土一般是細(xì)顆粒土（2 2）溫度條件）溫度條件 低于凍結(jié)溫度低于凍結(jié)溫度（3 3）水力條件）水力條件 含水量，具有開(kāi)放性條件，如粉土凍脹最嚴(yán)重含水量，具有開(kāi)放性條件，如粉土凍脹最嚴(yán)重外因外因內(nèi)因內(nèi)因土的凍脹性土的凍脹性第23頁(yè)/共91頁(yè)土的凍脹性土的凍脹性 衡量

11、指標(biāo)衡量指標(biāo) 凍脹性分類(lèi)凍脹性分類(lèi)平均凍脹率：平均凍脹率：hh 1%1% 3.5%3.5% 6%6% 12%注意：注意：碎石、砂等中碎石、砂等中粒徑小于粒徑小于0.075mm的的顆粒含量太高也會(huì)導(dǎo)顆粒含量太高也會(huì)導(dǎo)致凍脹致凍脹新講義表新講義表2-10第24頁(yè)/共91頁(yè)考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深考慮凍脹的基礎(chǔ)埋深按按0202規(guī)范規(guī)范dmin zd - hmax z zd d: : 設(shè)計(jì)凍深設(shè)計(jì)凍深h hmaxmax：容許殘留凍土層最大厚度容許殘留凍土層最大厚度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)凍凍深深土土類(lèi)類(lèi)別別凍凍脹脹性性環(huán)環(huán)境境影響系數(shù)影響系數(shù)Z Z0 0 標(biāo)準(zhǔn)凍深：標(biāo)準(zhǔn)凍深：北北 京京 0.81.0m哈爾濱哈爾濱 2.0m

12、滿(mǎn)洲里滿(mǎn)洲里 2.8m 10年的實(shí)測(cè)最年的實(shí)測(cè)最大凍深平均值大凍深平均值第25頁(yè)/共91頁(yè)極限承載力極限承載力承載力承載力容許承載力：設(shè)計(jì)承載力容許承載力：設(shè)計(jì)承載力通常所說(shuō)的承載力指容許承載力通常所說(shuō)的承載力指容許承載力第26頁(yè)/共91頁(yè)理論公式計(jì)算承載力：臨界荷載臨界荷載 P1/4、P1/3臨塑荷載臨塑荷載 Pcr階段階段1：彈性段彈性段階段階段2：局部塑性區(qū)局部塑性區(qū)階段階段3：完全破壞段完全破壞段極限荷載極限荷載Pu（極限承載力）（極限承載力）第27頁(yè)/共91頁(yè)q= 0dp2 zM Zmax=0 ： Zmax= B/4 或或 B/3 ： Pcr = 0 dNq+cNcP1/4 = B

13、N1/4+ 0 d Nq+cNc臨界臨界荷載荷載P1/3= B N1/3+ 0 d Nq+cNc臨塑荷載臨塑荷載第28頁(yè)/共91頁(yè)極限荷載（極限承載力）極限荷載（極限承載力） Pu 計(jì)算計(jì)算1 普朗德?tīng)柶绽实聽(tīng)?瑞斯納公式瑞斯納公式q DDBp0實(shí)際地面CIIIAIIIEFBr0r q= 0d dcquNcNdP0第29頁(yè)/共91頁(yè)2 太沙基公式太沙基公式被動(dòng)區(qū)過(guò)渡區(qū)剛性核剛性核太沙基太沙基極限承載力：極限承載力：cquNcNqNBP21一個(gè)半經(jīng)一個(gè)半經(jīng)驗(yàn)的公式驗(yàn)的公式第30頁(yè)/共91頁(yè)3 斯凱普頓公式斯凱普頓公式對(duì)于飽和軟粘土地基對(duì)于飽和軟粘土地基 0： 條形基礎(chǔ)下：條形基礎(chǔ)下：dcPu01

14、4. 5普朗德?tīng)柶绽实聽(tīng)? -瑞斯瑞斯納公式的特例納公式的特例 矩形基礎(chǔ)下：矩形基礎(chǔ)下：dbdlbcPu0)51)(51 (5斯凱普斯凱普頓公式頓公式第31頁(yè)/共91頁(yè)4 漢森公式漢森公式在原有極限承載力公式上修正：在原有極限承載力公式上修正： 基礎(chǔ)形狀修正基礎(chǔ)形狀修正 深度修正深度修正 荷載傾斜修正荷載傾斜修正 地面傾斜修正地面傾斜修正 基底傾斜修正基底傾斜修正ccccccqqqqqqubgidsNcbgidsNqbgidsNBP21第32頁(yè)/共91頁(yè)理論公式計(jì)算承載力（總結(jié)）：臨界荷載臨界荷載 P1/4、P1/3臨塑荷載臨塑荷載 Pcr極限荷載極限荷載Pu（極限承載力）（極限承載力）普朗特

15、爾普朗特爾-雷斯諾公式雷斯諾公式太沙基公式太沙基公式斯凱普頓公式斯凱普頓公式漢森公式漢森公式第33頁(yè)/共91頁(yè)我國(guó)規(guī)范中?。何覈?guó)規(guī)范中?。阂耘R界荷載以臨界荷載P1/4為理論基礎(chǔ)為理論基礎(chǔ) 1 1 通過(guò)公式計(jì)算通過(guò)公式計(jì)算 2 2 通過(guò)載荷試驗(yàn)確定通過(guò)載荷試驗(yàn)確定 3 3 通過(guò)經(jīng)驗(yàn)確定通過(guò)經(jīng)驗(yàn)確定GBJ7-89 GBJ7-89 規(guī)范：規(guī)范：推薦查表方法推薦查表方法GB50007-2002 GB50007-2002 規(guī)范：規(guī)范：取消了相關(guān)表格取消了相關(guān)表格第34頁(yè)/共91頁(yè)承載力公式計(jì)算：承載力公式計(jì)算： fa：承載力特征值（設(shè)計(jì)值）承載力特征值（設(shè)計(jì)值） Mb、Md 、Mc：承載力系數(shù)，由承載力

16、系數(shù)，由 k 查表查表 b：基底寬度，大于基底寬度，大于6m按按6m考慮，考慮， 對(duì)于砂土小于對(duì)于砂土小于3m按按3m考慮考慮 ck：基底下一倍短邊寬深度內(nèi)土的粘聚力基底下一倍短邊寬深度內(nèi)土的粘聚力第35頁(yè)/共91頁(yè)查表計(jì)算：查表計(jì)算：GBJ7-89 GBJ7-89 規(guī)范規(guī)范fk= f f0 fk：承載力標(biāo)準(zhǔn)值承載力標(biāo)準(zhǔn)值 f0：承載力基本值（查表）承載力基本值（查表） f ：承載力修正系數(shù)承載力修正系數(shù)2918. 7884. 21nnf變異系數(shù)變異系數(shù)粘性土粘性土 e e、I IL L粉粉 土土 e e、w w砂砂 土土 N N63.563.5淤淤 泥泥 w w第36頁(yè)/共91頁(yè)進(jìn)行深度和寬

17、度修正：進(jìn)行深度和寬度修正：fak ：查表計(jì)算或靜載荷試驗(yàn)確定的承載力標(biāo)準(zhǔn)值查表計(jì)算或靜載荷試驗(yàn)確定的承載力標(biāo)準(zhǔn)值fa ：深寬修正后的承載力特征值（設(shè)計(jì)值）深寬修正后的承載力特征值（設(shè)計(jì)值） b、 d ：寬度和埋深修正系數(shù)寬度和埋深修正系數(shù) ：基礎(chǔ)底面以下土的重度基礎(chǔ)底面以下土的重度 m ：基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度b ：大于大于6m按按6m考慮，小于考慮，小于3m按按3m考慮考慮第37頁(yè)/共91頁(yè)基礎(chǔ)尺寸初步確定：基礎(chǔ)尺寸初步確定：fAGFANpGFdF F 作用在頂面的荷載，作用在頂面的荷載，kNkNGG 基礎(chǔ)及臺(tái)階上填土總重，基礎(chǔ)及臺(tái)階上填土總重，kNkNA

18、 A 基底面積基底面積，m m2 2AdGG GG 平均重度，一般取平均重度，一般取 20 20 kN/mkN/m3 3d d 基礎(chǔ)埋深，基礎(chǔ)埋深，m m 暫不做寬度修正暫不做寬度修正AfAdFGdfFAG單獨(dú)基礎(chǔ)，中心荷載單獨(dú)基礎(chǔ)，中心荷載第38頁(yè)/共91頁(yè)GFddfFAG條形基礎(chǔ)，中心荷載條形基礎(chǔ)，中心荷載dfFbG偏心荷載時(shí)：偏心荷載時(shí)：將上面計(jì)算的將上面計(jì)算的 A 或或 b 擴(kuò)大至擴(kuò)大至 1.11.4 倍倍根據(jù)根據(jù) A A 可初步確定可初步確定 b b 和和 L L第39頁(yè)/共91頁(yè)1 持力層承載力驗(yàn)算：持力層承載力驗(yàn)算： 根據(jù)初步確定的埋深根據(jù)初步確定的埋深d d與與b b，確定，確

19、定f f 承載力驗(yàn)算承載力驗(yàn)算fAGFp第40頁(yè)/共91頁(yè)WMAGFpminmax偏心荷載時(shí)：偏心荷載時(shí)：261blW pmax 1.2f 高層建筑高層建筑(筏筏,箱基箱基) ：pmin 0 考慮地震可能出現(xiàn)考慮地震可能出現(xiàn) eb/6, 此時(shí)允許此時(shí)允許 pmin0，但，但0應(yīng)應(yīng)力區(qū)不能超過(guò)力區(qū)不能超過(guò) 25%blN=F+GfAGFp要求：要求：第41頁(yè)/共91頁(yè)以條形面積為例以條形面積為例b be eNbebNp61minmaxeb/6: 三角形三角形偏心荷載時(shí)：偏心荷載時(shí)：第42頁(yè)/共91頁(yè)偏心荷載時(shí)：偏心荷載時(shí)：blN=F+G 增加面積增加面積 A A不變，改變不變，改變 b 和和 l，

20、具體看偏心方向，具體看偏心方向 采用不對(duì)稱(chēng)柱采用不對(duì)稱(chēng)柱若不滿(mǎn)足承載力要求，則考慮：若不滿(mǎn)足承載力要求，則考慮：第43頁(yè)/共91頁(yè)2 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算：軟弱下臥層承載力驗(yàn)算：F pdz pcz軟土軟土Es1Es2zdczzfpp)2)(2()(0ztglztgblbpppcz注意：注意： 下臥層承載力下臥層承載力 f 只做深度修正只做深度修正 條基無(wú)后一項(xiàng)條基無(wú)后一項(xiàng) 擴(kuò)散角可查表擴(kuò)散角可查表第44頁(yè)/共91頁(yè)3 其它驗(yàn)算：其它驗(yàn)算： 水平荷載較大時(shí)，穩(wěn)定驗(yàn)算水平荷載較大時(shí)，穩(wěn)定驗(yàn)算 建筑在斜坡上時(shí)，穩(wěn)定驗(yàn)算建筑在斜坡上時(shí)，穩(wěn)定驗(yàn)算 抗震驗(yàn)算抗震驗(yàn)算后面后面介紹介紹PhPv第45頁(yè)/共91

21、頁(yè) 建筑物需滿(mǎn)足地基變形要求建筑物需滿(mǎn)足地基變形要求 計(jì)算原理：計(jì)算原理：分層總和法分層總和法 部分建筑物可不做變形驗(yàn)算部分建筑物可不做變形驗(yàn)算沉降量、沉降差、傾斜等沉降量、沉降差、傾斜等5.4 5.4 地基承載力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算地基承載力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算新講義表新講義表2-74 地基變形驗(yàn)算：地基變形驗(yàn)算： 計(jì)算方法：計(jì)算方法：規(guī)范推薦規(guī)范推薦“平均附加應(yīng)力系數(shù)平均附加應(yīng)力系數(shù)”方方法法高大釗書(shū)中將其稱(chēng)為高大釗書(shū)中將其稱(chēng)為“應(yīng)力面積法應(yīng)力面積法”注意：注意：荷載應(yīng)按正常使用荷載應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合，不應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷永久組合，不應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載和地震荷載載和地震

22、荷載第46頁(yè)/共91頁(yè)5.4 5.4 地基承載力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算地基承載力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算dzizi-10i)(110iiiisiizzEpsniisS1SSs沉降不滿(mǎn)足時(shí)，需要：沉降不滿(mǎn)足時(shí)，需要：第47頁(yè)/共91頁(yè)第48頁(yè)/共91頁(yè)地震定義：地震定義：由內(nèi)力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用引起的地殼由內(nèi)力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用引起的地殼振動(dòng)現(xiàn)象的總稱(chēng)振動(dòng)現(xiàn)象的總稱(chēng)唐山地震：唐山地震：24萬(wàn)人萬(wàn)人關(guān)東地震：關(guān)東地震：大火、龍卷風(fēng)大火、龍卷風(fēng)阪神地震阪神地震地震類(lèi)型地震類(lèi)型構(gòu)造地震：構(gòu)造地震：占占90%火山地震火山地震陷落地震陷落地震激發(fā)地震：激發(fā)地震：水庫(kù)誘發(fā)、核爆炸水庫(kù)誘發(fā)、核爆炸甘肅地震：甘肅地震：2

23、0萬(wàn)人萬(wàn)人5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)蘇門(mén)答臘地震：蘇門(mén)答臘地震：20 萬(wàn)人萬(wàn)人第49頁(yè)/共91頁(yè)19951995年阪神地震年阪神地震19951995年年1 1月月1717日，日本兵庫(kù)縣南日，日本兵庫(kù)縣南部阪神淡路地區(qū)發(fā)生了里氏部阪神淡路地區(qū)發(fā)生了里氏7.27.2級(jí)強(qiáng)烈地震，死級(jí)強(qiáng)烈地震，死54385438人，傷人，傷2452324523人，直接經(jīng)濟(jì)損失約人，直接經(jīng)濟(jì)損失約800800億美元。億美元。震區(qū)的大開(kāi)等多個(gè)地鐵車(chē)站遭到震區(qū)的大開(kāi)等多個(gè)地鐵車(chē)站遭到嚴(yán)重的破壞。嚴(yán)重的破壞?，F(xiàn)代地下結(jié)構(gòu)在地震中遭到嚴(yán)重現(xiàn)代地下結(jié)構(gòu)在地震中遭到嚴(yán)重破壞的第一個(gè)實(shí)例。破壞的第一個(gè)實(shí)例。地震：嚴(yán)重地震：嚴(yán)重

24、的自然災(zāi)害的自然災(zāi)害5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)第50頁(yè)/共91頁(yè)震震 源：源：發(fā)生地震的部位發(fā)生地震的部位震震 中：中：震源在地面的投影震源在地面的投影震震 中中 距：距：地面上某一點(diǎn)到震中的距離地面上某一點(diǎn)到震中的距離震源深度：震源深度：震源到震中距離。震源到震中距離。 深度深度 橫波橫波 面波面波5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)第52頁(yè)/共91頁(yè)震級(jí)：震級(jí)：表示地震本身強(qiáng)度大小的等級(jí)，表示地震本身強(qiáng)度大小的等級(jí)， 是衡量震源釋放能量大小的一種量度是衡量震源釋放能量大小的一種量度M: 震級(jí)震級(jí)A: 標(biāo)準(zhǔn)地震儀在距震中標(biāo)準(zhǔn)地震儀在距震中100km處記錄的以處記錄的以微米微米為單位記錄的為

25、單位記錄的最大最大水平地動(dòng)位移（單幅值）水平地動(dòng)位移（單幅值）里希特（里希特（Richter)Richter)里氏里氏AMlogM2: M2: 無(wú)感無(wú)感2M4: 2M5M5： 破壞破壞M7M7： 強(qiáng)烈強(qiáng)烈一般一般1M8.51M8.5，震級(jí)增加一級(jí)能量增加，震級(jí)增加一級(jí)能量增加3030倍左右倍左右5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)上限上限?第53頁(yè)/共91頁(yè)烈度：烈度：地面及建筑物受地震影響的強(qiáng)烈的程度地面及建筑物受地震影響的強(qiáng)烈的程度烈度大?。毫叶却笮。?212度（中國(guó)）度（中國(guó)） 震級(jí)震級(jí) 震源深度震源深度 距震中距離距震中距離 場(chǎng)地巖土情況場(chǎng)地巖土情況與與等有關(guān)等有關(guān)5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)

26、抗震設(shè)計(jì)第54頁(yè)/共91頁(yè)5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)地震烈度的定量地震烈度的定量描述極其復(fù)雜描述極其復(fù)雜烈度烈度地震現(xiàn)象地震現(xiàn)象1 12 2度度人們一般沒(méi)感覺(jué)，只有地震儀才能記錄到人們一般沒(méi)感覺(jué)，只有地震儀才能記錄到3 3度度室內(nèi)少數(shù)人感覺(jué)到輕微震動(dòng)室內(nèi)少數(shù)人感覺(jué)到輕微震動(dòng)4 45 5度度人們有不同程度的感覺(jué)人們有不同程度的感覺(jué)6 6度度人行不穩(wěn)，器血傾斜，房屋出現(xiàn)裂縫，少數(shù)受到坡壞人行不穩(wěn)，器血傾斜，房屋出現(xiàn)裂縫，少數(shù)受到坡壞7 78 8度度人立不住，大部分房屋遭到破壞，高大煙囪可以斷裂，有時(shí)有人立不住，大部分房屋遭到破壞，高大煙囪可以斷裂，有時(shí)有噴砂冒水現(xiàn)象噴砂冒水現(xiàn)象9 91010

27、度度房屋嚴(yán)重破壞，地表烈縫很多，湖泊水庫(kù)中有大浪，部分鐵軌房屋嚴(yán)重破壞，地表烈縫很多，湖泊水庫(kù)中有大浪，部分鐵軌彎曲、變形彎曲、變形11111212度度房屋普遍倒坍，地面變形嚴(yán)重，造成巨大的自然災(zāi)害房屋普遍倒坍，地面變形嚴(yán)重，造成巨大的自然災(zāi)害地震烈度表地震烈度表第55頁(yè)/共91頁(yè)基本烈度：基本烈度：一個(gè)地區(qū)今后一定時(shí)期內(nèi)，一般場(chǎng)地條一個(gè)地區(qū)今后一定時(shí)期內(nèi)，一般場(chǎng)地條件下可能遭遇的最大地震烈度。件下可能遭遇的最大地震烈度。目前我國(guó)基本上取目前我國(guó)基本上取50年年超越概率為超越概率為10的烈度值作為基本烈度的烈度值作為基本烈度抗震設(shè)防烈度：抗震設(shè)防烈度：一個(gè)地區(qū)作為抗震設(shè)防依據(jù)的烈度一個(gè)地區(qū)作為

28、抗震設(shè)防依據(jù)的烈度設(shè)計(jì)烈度：設(shè)計(jì)烈度：各類(lèi)不同建筑物抗震設(shè)計(jì)所采用的烈度各類(lèi)不同建筑物抗震設(shè)計(jì)所采用的烈度一般一般6 6度以下可不進(jìn)行地震作用計(jì)算度以下可不進(jìn)行地震作用計(jì)算5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)第56頁(yè)/共91頁(yè)場(chǎng)地土類(lèi)型場(chǎng)地土類(lèi)型場(chǎng)地覆蓋層厚度場(chǎng)地覆蓋層厚度建筑場(chǎng)地類(lèi)別：建筑場(chǎng)地類(lèi)別： 場(chǎng)地土類(lèi)型場(chǎng)地土類(lèi)型中硬中硬堅(jiān)硬堅(jiān)硬中軟中軟軟弱軟弱根據(jù)土層剪根據(jù)土層剪切波速劃分切波速劃分5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)建筑場(chǎng)地類(lèi)別：建筑場(chǎng)地類(lèi)別：第57頁(yè)/共91頁(yè)地震震害：地震震害： 地震滑坡和地裂地震滑坡和地裂 軟土震陷軟土震陷5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)第58頁(yè)/共91頁(yè)5.5 5.

29、5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)抗震承載力抗震承載力： s=11.5（軟（軟硬），抗震承載力提高系數(shù)，可查表硬），抗震承載力提高系數(shù)，可查表 在動(dòng)荷載作用下，動(dòng)強(qiáng)度有所高在動(dòng)荷載作用下，動(dòng)強(qiáng)度有所高 特殊荷載，安全系數(shù)可降低特殊荷載，安全系數(shù)可降低第59頁(yè)/共91頁(yè)5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)地震作用（地震力）計(jì)算：地震作用（地震力）計(jì)算：FE= GeqGeq 等效重力荷載：等效重力荷載：?jiǎn)螌訂螌?Ge，多層，多層=0.85Ge 相應(yīng)于結(jié)構(gòu)物相應(yīng)于結(jié)構(gòu)物基本周期基本周期 T 的地震影響系數(shù)的地震影響系數(shù)第60頁(yè)/共91頁(yè)5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)地震影響系數(shù)地震影響系數(shù) ：max9 . 0TTg

30、T (s) 3Tg 00.1 max0.45 max我國(guó)規(guī)范，查圖我國(guó)規(guī)范，查圖T 結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)物的基本周期基本周期Tg 場(chǎng)地的場(chǎng)地的特征周期特征周期取決于取決于場(chǎng)地類(lèi)別場(chǎng)地類(lèi)別（） 地震類(lèi)型地震類(lèi)型（近震，遠(yuǎn)震）（近震，遠(yuǎn)震）內(nèi)因內(nèi)因外因外因 max 與地震烈度有關(guān)與地震烈度有關(guān) =0.040.32（69度）度）?第61頁(yè)/共91頁(yè)5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)基底壓力計(jì)算基底壓力計(jì)算：GGEdFE b be eN0pmin maxp將地震作用等效為慣性力將地震作用等效為慣性力, ,按按靜荷載分析計(jì)算靜荷載分析計(jì)算擬靜力法擬靜力法驗(yàn)算要求驗(yàn)算要求：EEpppp2 . 1max0應(yīng)力面積應(yīng)力

31、面積 25%GE 結(jié)構(gòu)的總重力荷載結(jié)構(gòu)的總重力荷載G 基礎(chǔ)與周?chē)恋幕旌现鼗A(chǔ)與周?chē)恋幕旌现谾E 、M 地震慣性力和力矩地震慣性力和力矩M 第62頁(yè)/共91頁(yè)地震液化：地震液化：對(duì)于飽和松砂、細(xì)砂，在振動(dòng)荷載下對(duì)于飽和松砂、細(xì)砂，在振動(dòng)荷載下( (剪切力剪切力) )土有由松土有由松變密的趨勢(shì)。這個(gè)過(guò)程中，由于水來(lái)不及排走，顆粒在變密的趨勢(shì)。這個(gè)過(guò)程中，由于水來(lái)不及排走，顆粒在一段時(shí)間內(nèi)處于懸浮狀態(tài)。有效應(yīng)力變?yōu)榱?，抗剪?qiáng)度一段時(shí)間內(nèi)處于懸浮狀態(tài)。有效應(yīng)力變?yōu)榱?，抗剪?qiáng)度喪失喪失液化液化液化條件：液化條件：飽和；松散；細(xì)砂或粉土飽和；松散；細(xì)砂或粉土注意：注意： 密砂密砂, , 不液化不液化

32、埋深埋深15m15m以下，一般不液化以下，一般不液化5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)第63頁(yè)/共91頁(yè)液化機(jī)理示意液化機(jī)理示意5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)第64頁(yè)/共91頁(yè)地基液化可能性判斷方法地基液化可能性判斷方法5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)第65頁(yè)/共91頁(yè)規(guī)范推薦的地基液化可能性判斷方法規(guī)范推薦的地基液化可能性判斷方法若初步判別為若初步判別為不液化不液化土，土，可不進(jìn)行可不進(jìn)行第二步第二步判別判別5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)第66頁(yè)/共91頁(yè)1 1 初步判別初步判別地面以下地面以下1515米內(nèi)有飽和砂土、粉土，要進(jìn)行初判米內(nèi)有飽和砂土、粉土，要進(jìn)行初判5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)

33、抗震設(shè)計(jì)第67頁(yè)/共91頁(yè)2 2 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別對(duì)于初步判別為對(duì)于初步判別為液化液化的土，進(jìn)一步判斷的土，進(jìn)一步判斷cwscrddNN3)(1.09.00ds標(biāo)慣點(diǎn)深度；標(biāo)慣點(diǎn)深度； dw 地下水深度；地下水深度； c 粘粒含量（去掉百分號(hào)），小于粘粒含量（去掉百分號(hào)），小于3時(shí)取時(shí)取 c 3；N0 基準(zhǔn)基準(zhǔn)標(biāo)慣擊數(shù)，可查表標(biāo)慣擊數(shù)，可查表N63.5 155.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)液化指數(shù)液化指數(shù) ILEoiinicriLEdNNI11NiNcr 才計(jì)入才計(jì)入第69頁(yè)/共91頁(yè)抗震設(shè)計(jì)基本原則：抗震設(shè)計(jì)基本原則： 抗震設(shè)計(jì)規(guī)范：擬靜力法抗震設(shè)計(jì)規(guī)范：擬靜力法1 1 以預(yù)

34、防為主以預(yù)防為主“小震不壞，大震不倒小震不壞，大震不倒”2 2 選擇有利地形選擇有利地形 選擇較好場(chǎng)地；選擇較好場(chǎng)地； 使建筑物基本周期避開(kāi)地層特征周期（卓越周期）使建筑物基本周期避開(kāi)地層特征周期（卓越周期）3 3 做好基礎(chǔ)設(shè)計(jì)做好基礎(chǔ)設(shè)計(jì)5.5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)第70頁(yè)/共91頁(yè)防止液化的工程措施：防止液化的工程措施： 全部消除液化沉降的措施全部消除液化沉降的措施 采用樁基；采用樁基； 深基礎(chǔ)；深基礎(chǔ)； 加密法；加密法； 挖除全部可液化土層挖除全部可液化土層 部分消除液化沉降的措施部分消除液化沉降的措施加密；挖除加密；挖除 減小液化不均勻沉降危害的措施減小液化不均勻沉降危害的措施5.

35、5 5.5 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)第71頁(yè)/共91頁(yè) 剛性基礎(chǔ)（無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)）剛性基礎(chǔ)（無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)）00hbhbtgtt1:1.0 1:2.0F bth0有剛性角要求有剛性角要求新講義表新講義表2-8第72頁(yè)/共91頁(yè)F F F F 安全安全不安全不安全安全安全浪費(fèi)浪費(fèi)第73頁(yè)/共91頁(yè)一層臺(tái)階一層臺(tái)階兩層臺(tái)階兩層臺(tái)階錐形斷面錐形斷面第74頁(yè)/共91頁(yè) 柔性基礎(chǔ)（擴(kuò)展基礎(chǔ)）柔性基礎(chǔ)（擴(kuò)展基礎(chǔ)）沖切彎曲21 21純剪斜壓第75頁(yè)/共91頁(yè) 單獨(dú)基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算單獨(dú)基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算45ob0h0h0bh0h0l0lpe為地基凈反力為地基凈反力Ac為陰影面積為陰影面積bp沖切錐的中線(xiàn)沖切錐的中線(xiàn)Fl VFl

36、 = pe AcV = 0.7 h ftbph0其中：其中：中心荷載中心荷載第76頁(yè)/共91頁(yè)偏心受荷時(shí)：偏心受荷時(shí)：45ob0h0h0bh0h0l0l偏心荷載偏心荷載對(duì)危險(xiǎn)部位進(jìn)行沖切驗(yàn)算對(duì)危險(xiǎn)部位進(jìn)行沖切驗(yàn)算原理同上原理同上注意：注意：沖切驗(yàn)算控沖切驗(yàn)算控制擴(kuò)展基礎(chǔ)制擴(kuò)展基礎(chǔ)的的高度高度M第77頁(yè)/共91頁(yè) 抗彎驗(yàn)算抗彎驗(yàn)算抗彎驗(yàn)算抗彎驗(yàn)算控控制擴(kuò)展基礎(chǔ)制擴(kuò)展基礎(chǔ)的的配筋配筋第78頁(yè)/共91頁(yè) 常規(guī)設(shè)計(jì)常規(guī)設(shè)計(jì)上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基分開(kāi)考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基分開(kāi)考慮 共同作用舉例共同作用舉例適應(yīng)變形能力適應(yīng)變形能力強(qiáng)，內(nèi)力大強(qiáng)，內(nèi)力大適應(yīng)變形能力適應(yīng)變形能力差，內(nèi)力小差，內(nèi)力小第79頁(yè)/共91頁(yè) 建筑措施建筑措施體型簡(jiǎn)單體型簡(jiǎn)單設(shè)沉降縫設(shè)沉降縫 結(jié)構(gòu)措施結(jié)構(gòu)措施減輕自重，如摩天大樓，鋼結(jié)構(gòu)減輕自重，如摩天大樓，鋼結(jié)構(gòu)采用筏基、箱基等整體性好的基礎(chǔ)采用筏基、箱基等整體性好的基礎(chǔ) 施工措施施工措施坑底土保護(hù)，坑底坑底土保護(hù)，坑底 20cm 20cm 保護(hù)層保護(hù)層適當(dāng)安排施工順序適當(dāng)安排施工順序廣州