探討幾個(gè)基礎(chǔ)梁計(jì)算問題

1、探討幾個(gè)基礎(chǔ)梁計(jì)算問題 1 現(xiàn)有觀點(diǎn)在基礎(chǔ)梁的現(xiàn)有計(jì)算方法中，較有代表性的是以下兩種： (1)對(duì)墻下基礎(chǔ)梁，現(xiàn)有觀點(diǎn)認(rèn)為，可視承臺(tái)梁以上墻體為半無限平面彈性地基，基礎(chǔ)梁與墻體（半無限彈性體）共同變形，視基礎(chǔ)梁為樁頂荷載作用下的倒置彈性地基梁，按彈性理論求解基礎(chǔ)梁的反力，經(jīng)簡(jiǎn)化后作為作用在基礎(chǔ)梁上的荷載，然后按平凡繼續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力。 (2)對(duì)柱下條形基礎(chǔ)梁，現(xiàn)有觀點(diǎn)認(rèn)為，可視為彈性地基梁計(jì)算，即將樁頂反力作為集中力作用在梁上，柱為梁的支座，按平凡繼續(xù)梁分析其內(nèi)力，樁頂反力按彈性地基架計(jì)算決定。 對(duì)于以上兩種不憐憫況的基礎(chǔ)梁，現(xiàn)有觀點(diǎn)在計(jì)算過程中，均曾視其為彈性地基梁，所不同者，墻下基礎(chǔ)梁視為倒置彈

2、性地基梁，而柱下基礎(chǔ)梁則視為彈性地基梁。但應(yīng)指出的是，現(xiàn)有觀點(diǎn)的以上處理方法，是與彈性地基梁的定義不符合的。 21 墻下基礎(chǔ)梁 現(xiàn)有觀點(diǎn)視基礎(chǔ)梁上墻體為半無限彈性地基，基礎(chǔ)梁為樁頂荷載作用下的倒置彈性地基梁。此處，問題的癥結(jié)在于，能否視墻下基礎(chǔ)梁為倒置彈性地基梁？筆者認(rèn)為墻下基礎(chǔ)梁不能視為倒置彈性地基梁；其緣由如下所述。 （1）基礎(chǔ)梁以上墻體，高度一般在18m（例如8度區(qū)）左右，寬度在12m左右，抗彎剛度極大，加之該墻體還承受著相當(dāng)數(shù)量的樓面荷載及墻體自重，故該墻體在樁頂荷載作用下，并不會(huì)產(chǎn)生變形，亦談不到彈性，不符合半無限彈性地基假定條件中關(guān)于彈性的假定條件。 （2）基礎(chǔ)梁以上墻體，因每層均

3、有圈梁，故各層墻體間，被圈梁分隔成自立部分，已不存在繼續(xù)性，整片墻實(shí)為砌體與混凝土梁的組合構(gòu)件，但磚砌體與混凝土梁的彈性模量相差甚大（約10倍），故在受力中，二者是不協(xié)同的。因此，墻下基礎(chǔ)梁不符合半無限彈性地基關(guān)于繼續(xù)的假定。 （3）基礎(chǔ)梁以上墻體，系由磚砌體與混凝土梁兩種構(gòu)件組成，且磚砌體系彈塑性材料，其彈性模量從一開頭，應(yīng)力與應(yīng)變就不成比例。而在地震發(fā)生時(shí)，即使在小震作用下，按照震害調(diào)查，8度區(qū)框架，填充墻亦將產(chǎn)生較多裂縫，而中震和大震下，則裂縫更為普遍，即使是框架梁、柱，亦將產(chǎn)生裂縫。此外，磚砌體與框架梁亦不屬各向同性構(gòu)件，故墻體是不符合半無限彈性地基的假定條件的。 由上述可知，基礎(chǔ)梁上

4、墻體，并不符合半無限彈性地基的勻質(zhì)、繼續(xù)、彈性假定條件，故墻下基礎(chǔ)梁不應(yīng)視為倒置彈性地基梁舉行有關(guān)計(jì)算。 22 柱下基礎(chǔ)梁 現(xiàn)有觀點(diǎn)認(rèn)為，柱下基礎(chǔ)梁可視為彈性地基梁計(jì)算，與該觀點(diǎn)相應(yīng)的計(jì)算原則有兩種：其一是將樁頂反力作為集中力作用在梁上，柱作為梁的支座，樁頂反力按彈性地基梁計(jì)算決定，然后按平凡繼續(xù)梁分析內(nèi)力；其二是視基礎(chǔ)梁為彈性地基梁舉行分析計(jì)算。 根據(jù)前者，基礎(chǔ)梁受樁頂集中力作用，柱為梁的支座。須知此時(shí)，因?yàn)闃俄敿辛εc樁底軸向力平衡，則樁頂集中力并不在基礎(chǔ)梁內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力，僅底層填充墻在基礎(chǔ)梁內(nèi)產(chǎn)生較小內(nèi)力。此外填充于框架梁和框架柱之間的填充墻，系彼此隔離的小面積自立墻片，同時(shí)填充墻目前多采用

5、大孔洞免燒磚，故基礎(chǔ)梁以上之填充墻是不符合半無限彈性地基條件的，且因基礎(chǔ)梁底部只與回填土接觸，并不與地基土接觸，惟獨(dú)樁頭才與地基土接觸。雖然地基土（例如卵石層）在端阻力作用下將產(chǎn)生一些變形，樁身亦會(huì)產(chǎn)生彈性壓縮變形，但柱下基礎(chǔ)梁并不符合倒置彈性地基梁定義。 而對(duì)于后者，因?yàn)橥瑯拥木売?，柱下基礎(chǔ)梁亦不能視為正置彈性地基梁。 綜上所述可知，問題的要害是應(yīng)區(qū)別彈性地基梁與平凡基礎(chǔ)梁的界限，由于這是兩種不同的概念。 彈性地基梁與平凡基礎(chǔ)梁在兩個(gè)主要方面存在不同： (1) 平凡基礎(chǔ)梁的超靜定次數(shù)是有限的，彈性地基梁的超靜定次數(shù)是無限的； (2) 平凡基礎(chǔ)梁可略去地基的變形，彈性地基梁因?yàn)榱号c地基共同變形，故務(wù)必考慮地基變形，方能滿意變形繼續(xù)條件2。 3 結(jié)論 (1) 對(duì)于墻下基礎(chǔ)梁，梁上墻體不應(yīng)視為半無限彈性地基，基礎(chǔ)梁不應(yīng)視為樁頂荷載作用下的倒置彈性地基梁。 (2) 對(duì)于柱下基礎(chǔ)梁，不應(yīng)視為彈性地基梁。