多層框架基礎(chǔ)ppt課件

1、多層框架構(gòu)造根底 1.根底的類型及其選擇 多層框架構(gòu)造的根底，普通有柱下獨(dú)立根底、條形根底、十字形根底、片樁 根底，必要時(shí)也可采用箱形根底或樁基等。 (1)條形根底呈條狀布置，見圖14-28a，橫截面普通呈倒T形，其作用是把各柱傳來的上部構(gòu)造的荷載較為均勻地傳給地基，同時(shí)把上部各報(bào)框架構(gòu)造連成整體，以添加構(gòu)造的整體性，減少不均勻沉降。條形根底可沿縱向布置，亦可沿橫向布置。 (2) 十字形根底布置成十字形，見圖14-28b，即沿柱網(wǎng)縱橫方向均布置條形基 礎(chǔ)，既擴(kuò)展了基底受荷面積，又可使上部構(gòu)造在縱橫兩向都有聯(lián)絡(luò)，具有較強(qiáng)的 空間整體剛度。 (3) 假設(shè)十字形根底的底面積不能滿足地基的承載力與上部

2、構(gòu)造允許變形的要求， 那么可擴(kuò)展根底底面積直至使底板連成一片，即成為片筏根底。片筏根底可做成平 板式或梁板式。平板式片筏根底實(shí)踐上是一片等厚的平板，見圖14-28C，施工 簡(jiǎn)一方便，但混凝土用量大；梁板式片筏根底普通沿柱網(wǎng)縱橫方向布置肋梁，見 圖14-28d因此可減小底板厚度，加強(qiáng)構(gòu)造剛度，但施工較為復(fù)雜。 根底類型的選擇，取決于現(xiàn)場(chǎng)的工程地質(zhì)條件、上部構(gòu)造荷載的大小、上部構(gòu)造對(duì)地基土不均勻沉降及傾斜的敏感程度以及施工條件等要素。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)展 必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，綜合思索后確定。 2.條形根底的內(nèi)力計(jì)算 條形根底一方面接受上部構(gòu)造傳來的荷載，另一方面又受地基反力的作用。兩者的合力滿足靜力平衡條

3、件。如能確定地基反力的分布規(guī)律，那么根底的內(nèi)力計(jì)算就很容易了。但地基反力的分布與上部構(gòu)造剛度、根底本身的剛度、地基土的物理力學(xué)性質(zhì)等許多要素有關(guān)，問題比較復(fù)雜，目前尚無一致的準(zhǔn)確計(jì)算方法，只能在某種假定的根底上進(jìn)展一些近似計(jì)算。目前在工程設(shè)計(jì)中常用的假定普通有成為線性分布、由靜力平衡條件來確定反力值的線性分布假定；第二種是以為地基土每單位面積上所受的壓力與地基沉降成正比的所謂文克勒Winkler假定；第三種是以為地基是半無限的彈性延續(xù)體，并思索根底與地基變形相協(xié)調(diào)的半無限彈性體假定。上述三種假定，可用圖14-29表示 根據(jù)以上三種地基反力的假定可導(dǎo)出條形根底內(nèi)力計(jì)算的各種方法，目前常用的有靜定

4、分析法、倒梁法、地基系數(shù)法、鏈桿法、有限差分法等，本書僅對(duì)前三 種方法作一簡(jiǎn)要引見。 1靜定分析法 此法為近似簡(jiǎn)化方法，假定地基反力呈線性分布，用偏心受壓公式便可確定地基反力值為 ：式中 N各豎向荷載不包括根底自重及覆土重的總和kN；M各外荷載對(duì)基底形心的偏心力矩的總和kNm； B、L分別為根底底面的寬度和長(zhǎng)度m。 由于根底包括覆土的自重不引起內(nèi)力，所以式14-18所得結(jié)果即為基底凈反力。求出凈反力分 布后，根底上一切的作用力都已確定，便可按靜力平衡條件計(jì)算出任一截面i上的彎矩和剪力；，見圖14-30，選取假設(shè)干截面進(jìn)展計(jì)算， 然后繪制彎矩圖、剪力圖。 2倒梁法 此法也是近似簡(jiǎn)化方法，假定地基

5、反力呈線性分布，見圖14-31。此法是以柱子作為支座，地基反力作為荷載，將根底梁視作倒置的多跨延續(xù)梁來計(jì)算各控制截面的內(nèi)力。 用倒梁法計(jì)算所得的支座反力與上部柱傳來的豎向荷載之間有較大的不平衡力，這個(gè)不平衡力主要是由于未思索到根底梁撓度與地基變形協(xié)調(diào)條件而呵斥的。為理處理這個(gè)矛盾，實(shí)際中提出了反力的部分調(diào)整法，即將支座反力與柱軸力間的差值正或負(fù)的均勻分布在相應(yīng)支座兩側(cè)各13跨度范圍內(nèi)，作為地基反力的調(diào)整值，然后再進(jìn)展一次延續(xù)梁分析。假設(shè)調(diào)整一次后的結(jié)果仍不稱心，還可再次調(diào)整，使支座反力和柱軸力根本吻合。采用靜定分析法與倒梁法分別計(jì)算，其結(jié)果往往會(huì)有較大差別， 只需當(dāng)?shù)沽悍ㄓ?jì)算出的支座反力未經(jīng)調(diào)

6、整即恰好等于柱軸力時(shí)，兩者的計(jì)算結(jié)果才會(huì)一致。在工程設(shè)計(jì)中，必要時(shí)可參考上述兩種簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)果圖1431倒梁法計(jì)算簡(jiǎn)圖的內(nèi)力包絡(luò)圖來進(jìn)展截面設(shè)計(jì)。地基的反力分布圖形對(duì)條形根底的內(nèi)力影響很大。而地基反力的分布規(guī)律，不僅與根底的尺寸、外形、剛度和理置深度有關(guān)，而且還與荷載的作用情況、上部構(gòu)造的剛度及地基土的物理力學(xué)性質(zhì)等要素有關(guān)普通來說，在比較均勻的地基上，上部構(gòu)造剛度較好，荷載分布較均勻，根底梁的高度大于16柱距時(shí)，地基反力可按直線分布。假照實(shí)踐情況不符合上述條件，特別是地基土的緊縮性明顯不均勻時(shí)，以反力分布直線假定為前提的簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)果能夠完全不反映實(shí)踐情況。此時(shí)，應(yīng)按其它更為準(zhǔn)確的方法進(jìn)展分析。

7、 3地基系數(shù)法 地基系數(shù)又稱基床系數(shù)法是捷克工程師文克勒EWinkler于 1867年提出的，因此又稱文克勒實(shí)際。該法假定根底梁底面中恣意點(diǎn)的地基反力與該點(diǎn)的地基沉降變形成正比，見圖14-32，即 ： 14-19式中p根底底面某點(diǎn)的地基反力Nmm2； k地基系數(shù)Nmm s； s地基在該點(diǎn)的沉降量mm。 ksp 運(yùn)用資料力學(xué)中梁的彈性撓曲線微分方程式，可得根底梁的微分方程如下： 對(duì)于有線荷載的梁段 對(duì)于無線荷載q的梁段 式中EI條形根底梁的截面彎曲剛度； q上部構(gòu)造傳給根底梁的線荷載； B根底梁底面寬度。 將式1419代人式1420，可得 有線荷載梁段 : 無線荷載梁段 或 式中EIkb4 式1421或式1422通常稱為彈性地基梁的撓曲微分方程。 那么稱為彈性地基梁的柔度特征值。 微分方程14-22的解為 式中C1、C2、C3、C4為積分常數(shù)，可根據(jù)不同的邊境條件確定， c為特解，由荷載條件確定。 求得根底梁的撓度s,由微分關(guān)系即可求得梁截面轉(zhuǎn)角，、M和剪力V。詳細(xì)求解可見地基及根底教材， 采用地基系數(shù)法計(jì)算，首先應(yīng)確定地基系數(shù)取值。但普通根底下各類土的地基系數(shù)值的變化幅度很大，其值不但與地基土的物理力學(xué)性質(zhì)有關(guān)，還與根底和上部構(gòu)造的許多要素有關(guān)，因此確定值是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，讀者在查表或運(yùn)用值計(jì)算公式時(shí)應(yīng)有所留意。 地基系數(shù)法基于文克勒假定，地基土就像一系列獨(dú)立