第3章 柱下條基、筏基和箱基

1、2連續(xù)基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ)( (柱下條形、筏形、箱形基礎(chǔ)柱下條形、筏形、箱形基礎(chǔ)):):n基礎(chǔ)底部連在一起，加強整體剛度，協(xié)調(diào)不均勻沉降基礎(chǔ)底部連在一起，加強整體剛度，協(xié)調(diào)不均勻沉降; ;n基底面積、埋深較大、可提高地基承載力、增大基礎(chǔ)基底面積、埋深較大、可提高地基承載力、增大基礎(chǔ)抗滑穩(wěn)定性抗滑穩(wěn)定性; ;n可利用補償作用減小基底附加應(yīng)力、減輕不均勻沉降、可利用補償作用減小基底附加應(yīng)力、減輕不均勻沉降、減小上部結(jié)構(gòu)次應(yīng)力、提供地下空間。減小上部結(jié)構(gòu)次應(yīng)力、提供地下空間。3適用條件：適用條件：1 1）需要較大的底面積去滿足地基承載力要求需要較大的底面積去滿足地基承載力要求，此時，此時可將擴展式基礎(chǔ)的底板

2、連接成條或片?？蓪U展式基礎(chǔ)的底板連接成條或片。2 2）需要利用連續(xù)基礎(chǔ)的剛度去）需要利用連續(xù)基礎(chǔ)的剛度去調(diào)整地基的不均勻變調(diào)整地基的不均勻變形形，或改善建筑物的，或改善建筑物的抗震性能抗震性能。3 3）建筑物的）建筑物的功能需要設(shè)置連續(xù)的底板時功能需要設(shè)置連續(xù)的底板時，例如地下，例如地下室、儲液池等。室、儲液池等。 缺點：缺點：技術(shù)要求與造價較高、施工中需處理大基坑、技術(shù)要求與造價較高、施工中需處理大基坑、深開挖等問題，且箱基的地下空間利用不靈活。深開挖等問題，且箱基的地下空間利用不靈活。4n 常規(guī)設(shè)計方法常規(guī)設(shè)計方法平衡方程變形協(xié)調(diào)條件上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基 結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基5n考慮地基和基礎(chǔ)的

3、相互作用考慮地基和基礎(chǔ)的相互作用 結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)地基平衡方程變形協(xié)調(diào)條件上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基6n考慮上部結(jié)構(gòu)、地基和基礎(chǔ)三者間的相互作用考慮上部結(jié)構(gòu)、地基和基礎(chǔ)三者間的相互作用 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基平衡方程變形協(xié)調(diào)條件上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基7n兩個基本條件：兩個基本條件： 1.地基與基礎(chǔ)始終保持接觸，不得出現(xiàn)脫開的現(xiàn)象。2.基礎(chǔ)在外荷載和基底反力的作用下滿足力平衡條件。 兩個基本條件+地基計算模型 微分方程式+邊界條件 求解（基礎(chǔ)的應(yīng)力、變形）。83.3 3.3 柱下條形基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ)3.2.1構(gòu)造要求l0宜為邊跨柱距1/4H0計算確定，宜為柱距1/8-1/4。頂部鋼筋全部通長布置肋梁寬b0抗剪條件確定底部鋼筋不

4、少1/3通長布置箍筋6-12mmb0800,6肢箍混凝土：基礎(chǔ)C25墊層C10加腋b由承載力、荷載確定hf翼板厚9n計算內(nèi)容與方法計算內(nèi)容與方法基底尺寸確定：基底尺寸確定：按構(gòu)造定基長按構(gòu)造定基長l，按地基承載力定，按地基承載力定基寬基寬b，并力使基礎(chǔ)形心與荷載重心重合，地基反力并力使基礎(chǔ)形心與荷載重心重合，地基反力均勻分布均勻分布.翼板計算：翼板計算：按懸臂板考慮，由抗剪定其厚度，按按懸臂板考慮，由抗剪定其厚度，按抗彎配筋（同墻下條基）。抗彎配筋（同墻下條基）。梁縱向內(nèi)力分析：梁縱向內(nèi)力分析：四種方法。四種方法。10n條基簡化計算四種方法：條基簡化計算四種方法：靜定分析法靜定分析法倒梁法倒梁

5、法鏈桿法鏈桿法有限元法有限元法11u靜定分析法靜定分析法特點：特點：不考慮基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的相互作用（上部結(jié)構(gòu)不考慮基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的相互作用（上部結(jié)構(gòu)剛度的有利影響），只考慮梁產(chǎn)生整體彎曲，計算所剛度的有利影響），只考慮梁產(chǎn)生整體彎曲，計算所得的基礎(chǔ)不利截面上的彎矩絕對值可能得的基礎(chǔ)不利截面上的彎矩絕對值可能偏大偏大很多。很多。宜宜用于上部為柔性結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)自身剛度較大的條形基礎(chǔ)用于上部為柔性結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)自身剛度較大的條形基礎(chǔ)。先按直線分布假定求出先按直線分布假定求出基底凈反力基底凈反力;然后將柱荷然后將柱荷載直接作用在基礎(chǔ)梁上載直接作用在基礎(chǔ)梁上。按靜力平衡計算任一截按靜力平衡計算任一截面上的彎矩

6、面上的彎矩Mi和剪力和剪力Vi。u倒梁法倒梁法基本假定：基本假定：上部結(jié)構(gòu)完全剛性，各柱間無沉降差上部結(jié)構(gòu)完全剛性，各柱間無沉降差，可把柱腳看，可把柱腳看成條形基礎(chǔ)鉸支座；成條形基礎(chǔ)鉸支座；基礎(chǔ)基礎(chǔ)板與地基土相比為板與地基土相比為絕對剛性絕對剛性，基礎(chǔ)的，基礎(chǔ)的彎曲撓度不致改變地基壓力；彎曲撓度不致改變地基壓力；基底凈反力呈線性分布基底凈反力呈線性分布。使用條件：使用條件：地基較均勻，上部結(jié)構(gòu)剛度好，荷載分布較均勻，地基較均勻，上部結(jié)構(gòu)剛度好，荷載分布較均勻，柱距相差不大且盡量等距，條形基礎(chǔ)梁的高度大于柱距相差不大且盡量等距，條形基礎(chǔ)梁的高度大于1/6柱距。柱距。內(nèi)力計算：內(nèi)力計算：WMblF

7、piimaxmina.計算凈反力計算凈反力b.將柱底視為不動鉸支座，將柱底視為不動鉸支座，地基凈反力為荷載，按多地基凈反力為荷載，按多跨連續(xù)梁計算內(nèi)力（力矩跨連續(xù)梁計算內(nèi)力（力矩分配法、力法、位移法）分配法、力法、位移法）。c.調(diào)整不平衡力，在允調(diào)整不平衡力，在允許范圍內(nèi)時，計算結(jié)果許范圍內(nèi)時，計算結(jié)果疊加得到內(nèi)力分布。疊加得到內(nèi)力分布。采用倒梁法計算時，計算所得的支座反力采用倒梁法計算時，計算所得的支座反力一般不等于原有柱子傳來的軸力。一般不等于原有柱子傳來的軸力。反力呈直線分布及視柱腳為不動鉸支座都反力呈直線分布及視柱腳為不動鉸支座都可能與事實不符，上部結(jié)構(gòu)的整體剛度對基可能與事實不符，上

8、部結(jié)構(gòu)的整體剛度對基礎(chǔ)整體彎矩有抑制作用，使柱荷載均勻化。礎(chǔ)整體彎矩有抑制作用，使柱荷載均勻化。14修正方法：修正方法：基底反力局部調(diào)整法：基底反力局部調(diào)整法：將支座反力與柱子的軸力之將支座反力與柱子的軸力之差均勻分布在相應(yīng)支座兩側(cè)各差均勻分布在相應(yīng)支座兩側(cè)各1/3跨度范圍內(nèi)（對跨度范圍內(nèi)（對邊支座的懸臂跨則取全部），作為基底反力調(diào)整邊支座的懸臂跨則取全部），作為基底反力調(diào)整值，然后按反力調(diào)整值作用下的連續(xù)梁計算內(nèi)力，值，然后按反力調(diào)整值作用下的連續(xù)梁計算內(nèi)力，最后與原算得的內(nèi)力疊加。最后與原算得的內(nèi)力疊加。15主要缺點：主要缺點： 倒梁法倒梁法只進行了基礎(chǔ)的局部彎曲計算只進行了基礎(chǔ)的局部彎曲

9、計算，而未考慮基，而未考慮基礎(chǔ)全長的整體彎曲，因而礎(chǔ)全長的整體彎曲，因而所得的彎矩圖正負彎矩最所得的彎矩圖正負彎矩最大值較為均衡大值較為均衡。 忽略了梁整體彎曲所產(chǎn)生的內(nèi)力以及柱腳不均勻沉忽略了梁整體彎曲所產(chǎn)生的內(nèi)力以及柱腳不均勻沉降引起上部結(jié)構(gòu)的次應(yīng)力，誤差較大，降引起上部結(jié)構(gòu)的次應(yīng)力，誤差較大，偏于不安全偏于不安全。實際在荷載分布和地基都較均勻時，地基往往發(fā)生正實際在荷載分布和地基都較均勻時，地基往往發(fā)生正向撓曲，在上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)剛度的共同作用下，由向撓曲，在上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)剛度的共同作用下，由于于基礎(chǔ)的架越作用，邊柱和角柱的荷載會增加基礎(chǔ)的架越作用，邊柱和角柱的荷載會增加，內(nèi)，內(nèi)柱則相應(yīng)卸

10、荷。柱則相應(yīng)卸荷。 剛性基礎(chǔ)能跨越基底中部，將所承擔的荷剛性基礎(chǔ)能跨越基底中部，將所承擔的荷載相對集中地傳至基底邊緣載相對集中地傳至基底邊緣通常十字交叉基礎(chǔ)兩通常十字交叉基礎(chǔ)兩個方向的地基梁的抗彎個方向的地基梁的抗彎剛度基本相等，荷載由剛度基本相等，荷載由兩個方向共同承擔。兩個方向共同承擔。交叉梁基礎(chǔ)涉及交叉梁基礎(chǔ)涉及兩個兩個方向上的荷載分配方向上的荷載分配，分，分配完成后，可配完成后，可按單向條按單向條形基礎(chǔ)計算。形基礎(chǔ)計算。17n定義：定義：是指柱下或墻下連續(xù)的平板式或梁板式鋼筋是指柱下或墻下連續(xù)的平板式或梁板式鋼筋砼基礎(chǔ)，亦稱砼基礎(chǔ)，亦稱“片筏基礎(chǔ)片筏基礎(chǔ)”或或“滿堂紅基礎(chǔ)滿堂紅基礎(chǔ)”。

11、n特點特點一般埋深較大一般埋深較大，沉降量小，沉降量小面積較大，整體剛度較大，可跨越地下局部軟弱層，面積較大，整體剛度較大，可跨越地下局部軟弱層，并調(diào)節(jié)不均勻沉降。并調(diào)節(jié)不均勻沉降。n適用：適用：上部結(jié)構(gòu)荷載大、地基土軟弱、基底間凈距上部結(jié)構(gòu)荷載大、地基土軟弱、基底間凈距小等。小等。18n形式：形式：平板式、梁板式（下凹或上凸）平板式、梁板式（下凹或上凸） 圖圖. . 片筏基礎(chǔ)片筏基礎(chǔ)（a a）平板式；（）平板式；（b b）（）（c c）梁板式）梁板式19非地震區(qū)軸心荷載作用時非地震區(qū)軸心荷載作用時 ： pkfa 偏心荷載：偏心荷載： pkfa； pkmax1.2 fa地震區(qū)需滿足：地震區(qū)需滿

12、足： pkfaE pkmax1.2 faEfaE=a fa調(diào)整后的地基抗震承載力，調(diào)整后的地基抗震承載力，kPaa地基土抗震承載力調(diào)整系數(shù)，根據(jù)巖土名稱和性狀按地基土抗震承載力調(diào)整系數(shù)，根據(jù)巖土名稱和性狀按GB50011-2001建筑抗震設(shè)計規(guī)范建筑抗震設(shè)計規(guī)范取值，取值， a=1.01.5 n設(shè)計要求設(shè)計要求 20n倒樓蓋法倒樓蓋法如同倒梁法，將筏基視為倒置在地基上的樓蓋，柱如同倒梁法，將筏基視為倒置在地基上的樓蓋，柱或墻為其支座，地基凈反力為作用在該樓蓋上的外或墻為其支座，地基凈反力為作用在該樓蓋上的外荷載，荷載，按混凝土結(jié)構(gòu)中的單向或雙向梁板的肋梁樓按混凝土結(jié)構(gòu)中的單向或雙向梁板的肋梁樓

13、蓋方法蓋方法進行內(nèi)力計算。進行內(nèi)力計算。當柱網(wǎng)及荷載分布都較均勻（變化不超過當柱網(wǎng)及荷載分布都較均勻（變化不超過20%）、）、上部結(jié)構(gòu)剛性大時，可上部結(jié)構(gòu)剛性大時，可認為筏基為剛性認為筏基為剛性，基底反力，基底反力直線分布，其內(nèi)力及基底反力可按倒樓蓋法計算。直線分布，其內(nèi)力及基底反力可按倒樓蓋法計算。21n定義：定義：由頂?shù)装迮c內(nèi)外由頂?shù)装迮c內(nèi)外墻等組成，由鋼筋砼整墻等組成，由鋼筋砼整澆而成的空間整體結(jié)構(gòu)。澆而成的空間整體結(jié)構(gòu)。n特點特點：剛度和整體性強，剛度和整體性強，具有良好的補償性、抗具有良好的補償性、抗震性及附帶功能。震性及附帶功能。n適用：適用：筏基太厚，多用筏基太厚，多用于無水于無

14、水(少水少水) 的高層建的高層建筑。筑。22 箱基埋深大，基底處土自重應(yīng)力箱基埋深大，基底處土自重應(yīng)力c和水壓力和水壓力w之之和較大，可補償建筑物的基底壓力和較大，可補償建筑物的基底壓力pn補償性設(shè)計概念補償性設(shè)計概念 p c+w 欠補償欠補償23 若若 p= c + w，基底附加應(yīng)力為零，理論上基底附加應(yīng)力為零，理論上地基原有應(yīng)力狀態(tài)不變，即使地基極為軟弱，也不地基原有應(yīng)力狀態(tài)不變，即使地基極為軟弱，也不出現(xiàn)沉降和剪切破壞；出現(xiàn)沉降和剪切破壞； 實際上地基土因開挖而回彈，加載時又再壓縮，實際上地基土因開挖而回彈，加載時又再壓縮，導(dǎo)致其應(yīng)力狀態(tài)產(chǎn)生一系列變化，導(dǎo)致變形和強度導(dǎo)致其應(yīng)力狀態(tài)產(chǎn)生一

15、系列變化，導(dǎo)致變形和強度問題。問題。小小 結(jié)結(jié) 柱下條形基礎(chǔ)構(gòu)造要求；柱下條形基礎(chǔ)構(gòu)造要求； 柱下條形基礎(chǔ)肋梁內(nèi)力計算：靜力平衡柱下條形基礎(chǔ)肋梁內(nèi)力計算：靜力平衡法，倒梁法；法，倒梁法； 筏形基礎(chǔ)：倒樓蓋法。筏形基礎(chǔ)：倒樓蓋法。 箱型基礎(chǔ)：補償基礎(chǔ)箱型基礎(chǔ)：補償基礎(chǔ)。2425262728n 構(gòu)造要求：構(gòu)造要求：高度應(yīng)滿足強度、剛度要求，高度應(yīng)滿足強度、剛度要求， 長度的長度的1/20，并并3m；一般底板及外墻；一般底板及外墻250mm，內(nèi)墻，內(nèi)墻200 mm，頂板，頂板150mm，雙向、雙面分離配筋；，雙向、雙面分離配筋；砼砼強度等級強度等級 C20，水下，水下時外墻和底板砼防滲等級應(yīng)時外墻和

16、底板砼防滲等級應(yīng)0.6MPa。n 地基反力計算地基反力計算 自重可按均布荷載處理，計算底板局部彎曲時應(yīng)扣除其自自重可按均布荷載處理，計算底板局部彎曲時應(yīng)扣除其自重，計算整體彎曲所產(chǎn)生的彎矩時，應(yīng)考慮共同作用。重，計算整體彎曲所產(chǎn)生的彎矩時，應(yīng)考慮共同作用。 基底尺寸按地基承載力確定，并進行軟弱下臥層驗算?；壮叽绨吹鼗休d力確定，并進行軟弱下臥層驗算。 基底反力分布：復(fù)雜，一般軟粘土呈基底反力分布：復(fù)雜，一般軟粘土呈“馬鞍型馬鞍型”；第四紀；第四紀粘土呈粘土呈“拋物線型拋物線型”?，F(xiàn)行規(guī)范把矩形基底分為?，F(xiàn)行規(guī)范把矩形基底分為8540個個區(qū)格區(qū)格(方形方形8864)，采用實用簡化法計算，如表，

17、采用實用簡化法計算，如表3-2、3-3(P.76)。29 沉降和整體傾斜沉降和整體傾斜 地基最終沉降量可按分層總和法計算地基最終沉降量可按分層總和法計算 考慮回彈影響的沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，無經(jīng)驗時取考慮回彈影響的沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，無經(jīng)驗時取1.0 n設(shè)計要求設(shè)計要求 0111nciisiisisiippszzEE 要求：要求：平均沉降平均沉降350mm；整體傾斜；整體傾斜 3，當，當eB/100(B為為箱基底板寬箱基底板寬)，可不計算荷載偏心引起的整體傾斜，但若地基，可不計算荷載偏心引起的整體傾斜，但若地基土有差異或分布不均或受相鄰建筑物影響則仍需計算整體傾土有差異或分布不均或受相鄰建筑物影響則

18、仍需計算整體傾斜，一般應(yīng)符合：斜，一般應(yīng)符合： 非地震區(qū)非地震區(qū) 1/100 B/H 地地 震震 區(qū)區(qū) (1/2001/150)B/H 30 局部彎曲計算局部彎曲計算 頂?shù)装蹇稍O(shè)計成單向肋形板或雙向平板，一般以雙向平板為頂?shù)装蹇稍O(shè)計成單向肋形板或雙向平板，一般以雙向平板為宜，其內(nèi)力按支承條件分為：兩邊固定，兩邊簡支；三邊固定、宜，其內(nèi)力按支承條件分為：兩邊固定，兩邊簡支；三邊固定、一邊簡支；或四邊固定的雙向板。一邊簡支；或四邊固定的雙向板。 當上部結(jié)構(gòu)剛度很大時，也可按彈性地基梁計算當上部結(jié)構(gòu)剛度很大時，也可按彈性地基梁計算n內(nèi)力計算：內(nèi)力計算：分分局部、整體兩種彎曲計算局部、整體兩種彎曲計算

19、 整體彎曲計算整體彎曲計算 在水、土壓力及上部荷載作用下發(fā)生整體彎曲。基礎(chǔ)實際彎矩在水、土壓力及上部荷載作用下發(fā)生整體彎曲?；A(chǔ)實際彎矩按上部結(jié)構(gòu)剛度進行調(diào)整，框架結(jié)構(gòu)的等效抗彎剛度可按式按上部結(jié)構(gòu)剛度進行調(diào)整，框架結(jié)構(gòu)的等效抗彎剛度可按式(3-61，P77)計算，整體彎矩可按式計算，整體彎矩可按式(3-62，P78)計算。計算。 若上部結(jié)構(gòu)剛度不大，可略去其影響，將箱基視為一空盒式梁若上部結(jié)構(gòu)剛度不大，可略去其影響，將箱基視為一空盒式梁計算其整體彎曲。計算其整體彎曲。 31u鏈桿法鏈桿法彈性半空間地基上梁的簡化計算彈性半空間地基上梁的簡化計算基本思路基本思路：將連續(xù)支承于地基上的梁簡化為用有

20、限個將連續(xù)支承于地基上的梁簡化為用有限個鏈桿支承的梁，以階梯形反力逼近實際反力，再將每鏈桿支承的梁，以階梯形反力逼近實際反力，再將每段分布力用集中力代替。將無數(shù)支點的超靜定問題變段分布力用集中力代替。將無數(shù)支點的超靜定問題變?yōu)槿舾蓚€彈性支座上的連續(xù)梁為若干個彈性支座上的連續(xù)梁, 再用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求解。再用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求解。主要特點：主要特點： 應(yīng)用較廣，適用于任何荷載及梁斷面變化應(yīng)用較廣，適用于任何荷載及梁斷面變化情況；以階梯型反力代替連續(xù)反力有誤差，計算較繁。情況；以階梯型反力代替連續(xù)反力有誤差，計算較繁。 32u鏈桿法鏈桿法彈性半空間地基上梁的簡化計算彈性半空間地基上梁的簡化計算基本思路基

21、本思路：將連續(xù)支承于地基上的梁簡化為用有限個將連續(xù)支承于地基上的梁簡化為用有限個鏈桿支承的梁，以階梯形反力逼近實際反力，再將每鏈桿支承的梁，以階梯形反力逼近實際反力，再將每段分布力用集中力代替。將無數(shù)支點的超靜定問題變段分布力用集中力代替。將無數(shù)支點的超靜定問題變?yōu)槿舾蓚€彈性支座上的連續(xù)梁為若干個彈性支座上的連續(xù)梁, 再用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求解。再用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求解。主要特點：主要特點： 應(yīng)用較廣，適用于任何荷載及梁斷面變化應(yīng)用較廣，適用于任何荷載及梁斷面變化情況；以階梯型反力代替連續(xù)反力有誤差，計算較繁。情況；以階梯型反力代替連續(xù)反力有誤差，計算較繁。 33u鏈桿法鏈桿法彈性半空間地基上梁的簡化計

22、算彈性半空間地基上梁的簡化計算基本思路基本思路：將連續(xù)支承于地基上的梁簡化為用有限個將連續(xù)支承于地基上的梁簡化為用有限個鏈桿支承的梁，以階梯形反力逼近實際反力，再將每鏈桿支承的梁，以階梯形反力逼近實際反力，再將每段分布力用集中力代替。將無數(shù)支點的超靜定問題變段分布力用集中力代替。將無數(shù)支點的超靜定問題變?yōu)槿舾蓚€彈性支座上的連續(xù)梁為若干個彈性支座上的連續(xù)梁, 再用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求解。再用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求解。主要特點：主要特點： 應(yīng)用較廣，適用于任何荷載及梁斷面變化應(yīng)用較廣，適用于任何荷載及梁斷面變化情況；以階梯型反力代替連續(xù)反力有誤差，計算較繁。情況；以階梯型反力代替連續(xù)反力有誤差，計算較繁。 34

23、u紐馬克（紐馬克（NewmarkNewmark）法）法計算彈性地基梁計算彈性地基梁 計算原理計算原理：1943年提出，用于計算撓度、力矩和屈曲荷載，年提出，用于計算撓度、力矩和屈曲荷載，適用于變截面桿件。假定地基為文克爾地基，地基系數(shù)沿適用于變截面桿件。假定地基為文克爾地基，地基系數(shù)沿梁的軸線可任意變化，將梁沿軸線分為梁的軸線可任意變化，將梁沿軸線分為n段，每段土反力段，每段土反力用一系列彈簧代替，彈簧個數(shù)為用一系列彈簧代替，彈簧個數(shù)為n+1，剛度為：，剛度為： li 每段梁長；每段梁長； 地基反力為：地基反力為： yi 該段地基沉降該段地基沉降 iiilkbk iiiykP 312k1k2k

24、in+1kn+1A梁B圖圖.用紐馬克法計算地基梁簡圖用紐馬克法計算地基梁簡圖35u紐馬克（紐馬克（NewmarkNewmark）法）法分段，并求各支承點的彈簧剛度，分段，并求各支承點的彈簧剛度，ki =k bi li（兩端取半（兩端取半li）；）；假定僅荷載作用下梁假定僅荷載作用下梁A端位移端位移yA= 0，轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)角A= 0，求出各支承，求出各支承點位移點位移 ；假定無荷載作用時梁假定無荷載作用時梁A端位移端位移yA= 1，轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)角A= 0，求出各支承，求出各支承點位移點位移 ；假定無荷載作用時梁假定無荷載作用時梁A端位移端位移yA= 0，轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)角A= 1，求出各支承，求出各支承點位移點

25、位移 ；根據(jù)梁根據(jù)梁B端邊界條件建立方程（二元線性），求出相應(yīng)的端邊界條件建立方程（二元線性），求出相應(yīng)的A端端實際實際yA和和A (若另端彎矩和剪力為若另端彎矩和剪力為0，則，則V=0，M=0)；迭加求得各支承點實際位移：迭加求得各支承點實際位移：由由yi 求出各支承點實際反力，從而求出梁身剪力及彎矩。求出各支承點實際反力，從而求出梁身剪力及彎矩。 012iiiAiAyyy yy0iy1iy2iy36 n將節(jié)點荷載分配給兩方向的基礎(chǔ)梁后分別按單向基礎(chǔ)梁計算。將節(jié)點荷載分配給兩方向的基礎(chǔ)梁后分別按單向基礎(chǔ)梁計算。n節(jié)點荷載分配原則（彎矩不分配）節(jié)點荷載分配原則（彎矩不分配） ：靜力平衡、變形協(xié)

26、調(diào)。：靜力平衡、變形協(xié)調(diào)。n常按梁的彈性特征長度常按梁的彈性特征長度S分配節(jié)點荷載（不滿足變形協(xié)調(diào)分配節(jié)點荷載（不滿足變形協(xié)調(diào)）：）： 414EISbk,yyxxixiiyixxyyxxyyb Sb SFFFFb Sb Sb Sb S4,44yyxxixiiyixxyyxxyyb Sb SFFFFb Sb Sb Sb S中柱和角柱節(jié)點中柱和角柱節(jié)點： 邊柱節(jié)點：邊柱節(jié)點： 4,44yyxxixiiyixxyyxxyyb Sb SFFFFb Sb Sb Sb Sn當邊柱和角柱節(jié)點有一個方向伸出懸臂時，荷載分配應(yīng)進行調(diào)當邊柱和角柱節(jié)點有一個方向伸出懸臂時，荷載分配應(yīng)進行調(diào)整，具體計算見整，具體計算

27、見P.6465 n交叉點處基底面積計算重復(fù)，基底反力偏小，計算結(jié)果偏于不交叉點處基底面積計算重復(fù)，基底反力偏小，計算結(jié)果偏于不安全，可按式安全，可按式(3-39)(3-40)進行調(diào)整進行調(diào)整。 37n定義：定義：是指柱下或墻下連續(xù)的平板式或梁板式鋼筋是指柱下或墻下連續(xù)的平板式或梁板式鋼筋砼基礎(chǔ)，亦稱砼基礎(chǔ)，亦稱“片筏基礎(chǔ)片筏基礎(chǔ)”或或“滿堂紅基礎(chǔ)滿堂紅基礎(chǔ)”n特點特點一般埋深較大，沉降量一般埋深較大，沉降量小小面積較面積較大大，整體剛度較整體剛度較大大，可跨越地下局部軟弱層，可跨越地下局部軟弱層，并調(diào)節(jié)不均勻沉降并調(diào)節(jié)不均勻沉降n適用：適用：上部結(jié)構(gòu)荷載過大、地基土軟弱、基底上部結(jié)構(gòu)荷載過大、

28、地基土軟弱、基底 間凈距小等情況間凈距小等情況383940n形式：形式：平板式、梁板式（下凹或上凸）平板式、梁板式（下凹或上凸） 圖圖. . 片筏基礎(chǔ)片筏基礎(chǔ)（a a）平板式；（）平板式；（b b）（）（c c）梁板式）梁板式41非地震區(qū)軸心荷載作用時非地震區(qū)軸心荷載作用時 pkfa 偏心荷載偏心荷載 pkmax1.2 fa地震區(qū)需滿足地震區(qū)需滿足 pkfaE pkmax1.2 faE faE=a fa經(jīng)修正、調(diào)整后的地基抗震承載力，經(jīng)修正、調(diào)整后的地基抗震承載力，kPa a地基土抗震承載力調(diào)整系數(shù)，根據(jù)巖土名稱和性狀按地基土抗震承載力調(diào)整系數(shù)，根據(jù)巖土名稱和性狀按GB50011-2001建筑

29、抗震設(shè)計規(guī)范建筑抗震設(shè)計規(guī)范取值，取值， a=1.01.5 n設(shè)計要求設(shè)計要求 n內(nèi)力計算：內(nèi)力計算：兩種方法兩種方法 42n倒樓蓋法倒樓蓋法如同倒梁法，將筏基視為倒置在地基上的樓蓋，柱或墻為如同倒梁法，將筏基視為倒置在地基上的樓蓋，柱或墻為其支座，地基凈反力為荷載，再按單向或雙向梁板的肋梁其支座，地基凈反力為荷載，再按單向或雙向梁板的肋梁樓蓋方法進行內(nèi)力計算。樓蓋方法進行內(nèi)力計算。板的支承條件可分為三種：二鄰邊固定、二鄰邊簡支；板的支承條件可分為三種：二鄰邊固定、二鄰邊簡支；三邊固定、一邊簡支；四邊固定。根據(jù)計算簡圖查閱三邊固定、一邊簡支；四邊固定。根據(jù)計算簡圖查閱彈性板計算公式或手冊，即可

30、求得各板塊的內(nèi)力。彈性板計算公式或手冊，即可求得各板塊的內(nèi)力。當柱網(wǎng)及荷載分布都較均勻（變化不超過當柱網(wǎng)及荷載分布都較均勻（變化不超過20%）、柱距?。?、柱距小于于1.75或上部結(jié)構(gòu)剛性大或上部結(jié)構(gòu)剛性大(如剪力墻如剪力墻)時，可認為筏基為剛性，時，可認為筏基為剛性，其內(nèi)力及基底反力可按倒樓蓋法計算。其內(nèi)力及基底反力可按倒樓蓋法計算。43n 彈性地基上板的簡化計算法彈性地基上板的簡化計算法當筏基剛度較弱時，應(yīng)按彈性地基上的梁板進行分析。當筏基剛度較弱時，應(yīng)按彈性地基上的梁板進行分析。若柱網(wǎng)及荷載分布仍較均勻，可將筏形基礎(chǔ)劃分成相互垂直若柱網(wǎng)及荷載分布仍較均勻，可將筏形基礎(chǔ)劃分成相互垂直的條狀板

31、帶，板帶寬度即為相鄰柱中心線間的距離，并假定的條狀板帶，板帶寬度即為相鄰柱中心線間的距離，并假定各條帶彼此獨立，相互無影響，按前述文克爾彈性地基梁的各條帶彼此獨立，相互無影響，按前述文克爾彈性地基梁的方法計算，即所謂的條帶法（或截條法）。方法計算，即所謂的條帶法（或截條法）。若柱距相差過大，荷載分布不均勻，則應(yīng)按彈性地基上的板若柱距相差過大，荷載分布不均勻，則應(yīng)按彈性地基上的板理論進行內(nèi)力分析。理論進行內(nèi)力分析。采用條帶法計算時縱橫條帶都用全部柱荷載和地基反力，而采用條帶法計算時縱橫條帶都用全部柱荷載和地基反力，而不考慮縱橫向荷載分擔作用，其計算結(jié)果內(nèi)力偏大。不考慮縱橫向荷載分擔作用，其計算結(jié)

32、果內(nèi)力偏大。44n定義：定義：由頂、底板與內(nèi)、外墻等組成、并由鋼筋砼整澆而由頂、底板與內(nèi)、外墻等組成、并由鋼筋砼整澆而 成空間整體結(jié)構(gòu)成空間整體結(jié)構(gòu)n特點特點：剛度和整體性強，具有良好的補償性和抗震性及附帶剛度和整體性強，具有良好的補償性和抗震性及附帶功能功能(地下室、車庫或設(shè)備間地下室、車庫或設(shè)備間)n適用：適用：筏基太厚時采用，多用于無水筏基太厚時采用，多用于無水(或少水或少水)時的高層建筑時的高層建筑 圖圖. .箱形基礎(chǔ)示意箱形基礎(chǔ)示意 圖圖45箱基埋深大，基底處土自重應(yīng)力箱基埋深大，基底處土自重應(yīng)力c和水壓力和水壓力w之和較大，之和較大，可補償建筑物的基底壓力可補償建筑物的基底壓力pn

33、補償性設(shè)計概念補償性設(shè)計概念 若若p =c+w，則基底附加應(yīng)力為零，理論上：地基原有應(yīng)，則基底附加應(yīng)力為零，理論上：地基原有應(yīng)力狀態(tài)不變，即使地基極為軟弱，也不出現(xiàn)沉降和剪切破力狀態(tài)不變，即使地基極為軟弱，也不出現(xiàn)沉降和剪切破壞；實際上：地基土因開挖而回彈，加載時又再壓縮，導(dǎo)壞；實際上：地基土因開挖而回彈，加載時又再壓縮，導(dǎo)致其應(yīng)力狀態(tài)產(chǎn)生一系列變化，導(dǎo)致變形和強度問題。致其應(yīng)力狀態(tài)產(chǎn)生一系列變化，導(dǎo)致變形和強度問題。p c+w 欠補償欠補償46n 構(gòu)造要求：構(gòu)造要求：高度應(yīng)滿足強度、剛度要求，高度應(yīng)滿足強度、剛度要求， 長度的長度的1/20，并并3m；一般底板及外墻；一般底板及外墻250mm

34、，內(nèi)墻，內(nèi)墻200 mm，頂板，頂板150mm，雙向、雙面分離配筋；，雙向、雙面分離配筋；砼砼強度等級強度等級 C20，水下，水下時外墻和底板砼防滲等級應(yīng)時外墻和底板砼防滲等級應(yīng)0.6MPa。n 地基反力計算地基反力計算 自重可按均布荷載處理，計算底板局部彎曲時應(yīng)扣除其自自重可按均布荷載處理，計算底板局部彎曲時應(yīng)扣除其自重，計算整體彎曲所產(chǎn)生的彎矩時，應(yīng)考慮共同作用。重，計算整體彎曲所產(chǎn)生的彎矩時，應(yīng)考慮共同作用。 基底尺寸按地基承載力確定，并進行軟弱下臥層驗算?；壮叽绨吹鼗休d力確定，并進行軟弱下臥層驗算。 基底反力分布：復(fù)雜，一般軟粘土呈基底反力分布：復(fù)雜，一般軟粘土呈“馬鞍型馬鞍型”；

35、第四紀；第四紀粘土呈粘土呈“拋物線型拋物線型”?，F(xiàn)行規(guī)范把矩形基底分為?，F(xiàn)行規(guī)范把矩形基底分為8540個個區(qū)格區(qū)格(方形方形8864)，采用實用簡化法計算，如表，采用實用簡化法計算，如表3-2、3-3(P.76)。47 沉降和整體傾斜沉降和整體傾斜 地基最終沉降量可按分層總和法計算地基最終沉降量可按分層總和法計算 考慮回彈影響的沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，無經(jīng)驗時取考慮回彈影響的沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，無經(jīng)驗時取1.0 n設(shè)計要求設(shè)計要求 0111nciisiisisiippszzEE 要求：要求：平均沉降平均沉降350mm；整體傾斜；整體傾斜 3，當，當eB/100(B為為箱基底板寬箱基底板寬)，可不計算荷

36、載偏心引起的整體傾斜，但若地基，可不計算荷載偏心引起的整體傾斜，但若地基土有差異或分布不均或受相鄰建筑物影響則仍需計算整體傾土有差異或分布不均或受相鄰建筑物影響則仍需計算整體傾斜，一般應(yīng)符合：斜，一般應(yīng)符合： 非地震區(qū)非地震區(qū) 1/100 B/H 地地 震震 區(qū)區(qū) (1/2001/150)B/H 48 局部彎曲計算局部彎曲計算 頂?shù)装蹇稍O(shè)計成單向肋形板或雙向平板，一般以雙向平板為頂?shù)装蹇稍O(shè)計成單向肋形板或雙向平板，一般以雙向平板為宜，其內(nèi)力按支承條件分為：兩邊固定，兩邊簡支；三邊固定、宜，其內(nèi)力按支承條件分為：兩邊固定，兩邊簡支；三邊固定、一邊簡支；或四邊固定的雙向板。一邊簡支；或四邊固定的雙

37、向板。 當上部結(jié)構(gòu)剛度很大時，也可按彈性地基梁計算當上部結(jié)構(gòu)剛度很大時，也可按彈性地基梁計算n內(nèi)力計算：內(nèi)力計算：分分局部、整體兩種彎曲計算局部、整體兩種彎曲計算 整體彎曲計算整體彎曲計算 在水、土壓力及上部荷載作用下發(fā)生整體彎曲。基礎(chǔ)實際彎矩在水、土壓力及上部荷載作用下發(fā)生整體彎曲?；A(chǔ)實際彎矩按上部結(jié)構(gòu)剛度進行調(diào)整，框架結(jié)構(gòu)的等效抗彎剛度可按式按上部結(jié)構(gòu)剛度進行調(diào)整，框架結(jié)構(gòu)的等效抗彎剛度可按式(3-61，P77)計算，整體彎矩可按式計算，整體彎矩可按式(3-62，P78)計算。計算。 若上部結(jié)構(gòu)剛度不大，可略去其影響，將箱基視為一空盒式梁若上部結(jié)構(gòu)剛度不大，可略去其影響，將箱基視為一空盒

38、式梁計算其整體彎曲。計算其整體彎曲。 495051n上部結(jié)構(gòu)、地基、基礎(chǔ)共同工作：上部結(jié)構(gòu)、地基、基礎(chǔ)共同工作：上部結(jié)構(gòu)、地基和基礎(chǔ)不僅在二者的接觸面上保持靜力平上部結(jié)構(gòu)、地基和基礎(chǔ)不僅在二者的接觸面上保持靜力平衡，并且三者相互聯(lián)系成整體承擔荷載并發(fā)生變形。三者之衡，并且三者相互聯(lián)系成整體承擔荷載并發(fā)生變形。三者之間間不但要滿足力的平衡關(guān)系，也需要滿足變形協(xié)調(diào)條件不但要滿足力的平衡關(guān)系，也需要滿足變形協(xié)調(diào)條件。靜力平衡：基礎(chǔ)在外荷和基底反力作用下滿足靜力平衡。靜力平衡：基礎(chǔ)在外荷和基底反力作用下滿足靜力平衡。變形協(xié)調(diào)：計算前后基底與地基不脫開。變形協(xié)調(diào)：計算前后基底與地基不脫開。當結(jié)構(gòu)的體型較小，或地基的差異變形對結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布當結(jié)構(gòu)的體型較小，或地基的差異變形對結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布不會產(chǎn)生顯著影響時，也沒有必要完全按照共同作用的思想不會產(chǎn)生顯著影響時，也沒有必要完全按照共同作用的思想進行設(shè)計，這就是所謂的進行設(shè)計，這就是所謂的常規(guī)設(shè)計方法常規(guī)設(shè)計方法?？紤]三者共同作用考慮三者共同作用的設(shè)計方法的設(shè)計方法則需要采用迭代法，通常計算工作量很大，所以則需要采用迭代法，通常計算工作量很大，所以目前僅用于重要和大型的建筑物。目前僅用于重