YJK基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及應(yīng)用案例分析PPT_3（141頁）

1、YJK基礎(chǔ)設(shè)計(jì)軟件最新進(jìn)展及工程應(yīng)用案例分析20151內(nèi)容大綱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的荷載及軟件應(yīng)用要點(diǎn)復(fù)雜基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)基于樁土非線性分析的抗浮、人防設(shè)計(jì)防水板設(shè)計(jì)要點(diǎn)基于上部基礎(chǔ)土共同作用的迭代計(jì)算方法用于沉降計(jì)算基礎(chǔ)沖切抗剪分析與傳統(tǒng)軟件的對比和改進(jìn)YJK基礎(chǔ)建模的主要特點(diǎn)YJK設(shè)計(jì)結(jié)果管理的主要特點(diǎn)YJK基礎(chǔ)施工圖應(yīng)用要點(diǎn)十. 考慮基礎(chǔ)變形對上部結(jié)構(gòu)的影響上部基礎(chǔ)土共同分析模型的新應(yīng)用第 5 節(jié) 基礎(chǔ)沉降計(jì)算基礎(chǔ)沉降的計(jì)算方法和相關(guān)規(guī)范 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2011第5.3.12條：“在同一整體大面積基礎(chǔ)上建有多棟高層和低層建筑，宜考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基的共同作用進(jìn)行變形分析”。影

2、響沉降的因素：上部剛度基礎(chǔ)剛度樁土性質(zhì)基本方法-分層總和法密樁-等代墩體的等效作用分層總和法疏樁mindlin方法 mindlin方法 基礎(chǔ)回彈再壓縮埋置較深時(shí)必須考慮 沉降結(jié)果為0反力小于自重應(yīng)力沉降計(jì)算考慮了基礎(chǔ)相互影響考慮影響的距離越大，沉降越大；根據(jù)樁基規(guī)范5.5.14條，取0.6倍樁長為半徑的范圍；基礎(chǔ)之間互相影響是普遍存在，最終的附加應(yīng)力，都應(yīng)按“疊加原理”求和計(jì)算。特別對于一些帶裙房的高層建筑，主樓下采用樁筏基礎(chǔ)，裙房下采用樁承臺(tái)基礎(chǔ)或獨(dú)立基礎(chǔ)，主樓基礎(chǔ)對群房基礎(chǔ)的沉降有顯著的影響。在程序中，對不同的基礎(chǔ)下的附加應(yīng)力，都按照“Boussinesq解+Mindlin解”的原理進(jìn)行計(jì)

3、算。 V1.6優(yōu)化調(diào)整了沉降參數(shù)區(qū)分樁和非樁基礎(chǔ)樁按mindin方法的關(guān)鍵參數(shù)V1.6的調(diào)整樁基規(guī)范附錄F地質(zhì)資料的主參數(shù)，端阻、均勻側(cè)阻系數(shù) 自動(dòng)計(jì)算依據(jù)地質(zhì)資料【極限樁側(cè)】、【極限端側(cè)】；沉降：均勻分布 三角形 得到基底壓力按規(guī)范計(jì)算沉降?；A(chǔ)沉降的迭代計(jì)算流程和效果 YJK提供基礎(chǔ)沉降迭代計(jì)算方法1）沉降試算-確定初始樁剛度和基床反力系數(shù)；2）第一次有限元計(jì)算得到第一次位移，根據(jù)樁土剛度和位移得到樁反力和基底壓力計(jì)算第一次沉降；根據(jù)位移和沉降的差異，更新樁土剛度；3）第二次有限元計(jì)算得到新位移，再計(jì)算一次樁反力和基底壓力分層總和法得到新沉降，檢查位移和沉降差值，更新樁土剛度；4）多次迭代

4、直到位移和沉降小于允許值沉降迭代的技術(shù)條件說明：1）軟件對于沉降計(jì)算的準(zhǔn)永久組合按獨(dú)立的沉降模型進(jìn)行計(jì)算，所以選擇迭代計(jì)算沉降，只影響沉降的計(jì)算結(jié)果；2）沉降迭代收斂誤差控制建議為預(yù)計(jì)最大沉降的5%，最大次數(shù)一般建議在10次以內(nèi)，軟件最大允許迭代次數(shù)為50次。3）按“彈性地基梁板法”整體有限元計(jì)算的基礎(chǔ)才進(jìn)行迭代計(jì)算沉降，選擇“倒樓蓋法”進(jìn)行計(jì)算時(shí)，軟件不迭代計(jì)算沉降；4）抗拔的錨桿是不用進(jìn)行沉降計(jì)算的，修改錨桿（用樁建模）的抗壓剛度小于1000，軟件將對于樁抗壓剛度的樁不迭代計(jì)算沉降；5）不分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載的土，如按常規(guī)樁基設(shè)計(jì)樁筏或者按筏板建模的防水板，也是不用進(jìn)行沉降計(jì)算的，用戶可以修改

5、指定其抗壓剛度小于100，對于剛度小于100的土，軟件也不迭代計(jì)算沉降；平筏基礎(chǔ)沉降迭代實(shí)例沉降迭代效果不迭代的位移 2mm迭代的位移 36mm不迭代的沉降 70mm迭代的沉降 36mm樁筏基礎(chǔ)沉降迭代實(shí)例沉降迭代效果不迭代的位移 25迭代的位移 38不迭代的沉降 55迭代的沉降 37混合基礎(chǔ)沉降迭代實(shí)例沉降迭代效果不迭代的位移11迭代的位移 45不迭代的沉降 53迭代的沉降 46考慮沉降迭代后剛度對內(nèi)力配筋的影響應(yīng)用案例內(nèi)力配筋是基本模型，試算的樁土剛度，如筏板內(nèi)是均值；沉降采用獨(dú)立的沉降模型，迭代后的樁土剛度，各處有差異；一個(gè)應(yīng)用就是采用迭代后的剛度做內(nèi)力配筋承載力設(shè)計(jì)高層建筑筏形與箱形基

6、礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范附錄E 地基反力系數(shù)基礎(chǔ)方案布置主樓5m 裙房1m地質(zhì)資料沉降計(jì)算的參數(shù)設(shè)置根據(jù)地質(zhì)資料自動(dòng)試算樁土剛度沉降試算基床系數(shù)30萬 KN/M3第一次計(jì)算 不勾選【基本模型采用沉降模型剛度】迭代沉降的結(jié)果-最大32.5mm沉降迭代后中心區(qū)域基床系數(shù)5萬沉降迭代后邊緣基床系數(shù) 30萬直接采用初始剛度的位移圖-10mm第二次計(jì)算 勾選該參數(shù)采用迭代后剛度采用迭代后剛度的位移圖增大不少（10mm 40mm)承載力結(jié)果-滿足地震組合承載力結(jié)果-滿足內(nèi)容大綱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的荷載及軟件應(yīng)用要點(diǎn)復(fù)雜基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)基于樁土非線性分析的抗浮、人防設(shè)計(jì)防水板設(shè)計(jì)要點(diǎn)基于上部基礎(chǔ)土共同作用的迭代計(jì)算方法用于沉降計(jì)算基礎(chǔ)

7、沖切抗剪分析與傳統(tǒng)軟件的對比和改進(jìn)YJK基礎(chǔ)建模的主要特點(diǎn)YJK設(shè)計(jì)結(jié)果管理的主要特點(diǎn)YJK基礎(chǔ)施工圖應(yīng)用要點(diǎn)十. 考慮基礎(chǔ)變形對上部結(jié)構(gòu)的影響上部基礎(chǔ)土共同分析模型的新應(yīng)用第 6 節(jié) 基礎(chǔ)沖切抗剪分析與傳統(tǒng)軟件的對比和改進(jìn)基礎(chǔ)沖切抗剪計(jì)算控制筏板、承臺(tái)、獨(dú)基厚度的關(guān)鍵計(jì)算55采用有限元計(jì)算結(jié)果得出的樁土反力值在內(nèi)筒沖剪、墻柱沖切、樁沖切計(jì)算時(shí)，樁的反力和土的反力采用有限元計(jì)算結(jié)果得出的樁凈反力值不能采用樁承載力特征值計(jì)算筏板加厚很多、過于保守不能采用筏板下樁、土的平均反力計(jì)算結(jié)果不合理56工程概況上部為框筒結(jié)構(gòu)（混凝土核心筒+鋼框架），地下3層，地上54層，總高203m。下部為平筏基礎(chǔ)，埋深

8、為-15.0m，持力層為卵石，主筏板厚度2.0m，主樓下3.3m，核心筒下3.95m。傳統(tǒng)軟件內(nèi)筒沖剪結(jié)果59平均凈反力=總荷載總面積3.95m厚筏，沖切安全系數(shù)0.6，以此推算，筏板厚度增大到6.5m才能滿足要求YJK內(nèi)筒沖剪結(jié)果荷載 - 反力= 沖切力沖切安全系數(shù)是1.89規(guī)范條文說明對比61PKPMYJK內(nèi)筒荷載951396936211地基反力354795786117沖切力596601150094安全系數(shù)0.61.89計(jì)算結(jié)果不同的原因采用平均基底壓力采用按彈性地基法計(jì)算的基底壓力樁沖切計(jì)算依據(jù)承臺(tái)樁沖切63上部為剪力墻結(jié)構(gòu)，地上14層，總高34.8m。下部為樁承臺(tái)基礎(chǔ)，埋深為-4.5m

9、，持力層為碎石。傳統(tǒng)軟件的承臺(tái)樁沖切結(jié)果64從800mm開始，每增加50mm試算一次，直到滿足要求為止。最終，需要1250mm，才能滿足要求。實(shí)際上樁都在柱、墻沖切錐內(nèi)，不需要進(jìn)行角樁沖切驗(yàn)算樁基規(guī)范5.9.8：對位于柱（墻）破壞錐體以外的基樁。YJK的承臺(tái)沖切結(jié)果65計(jì)算柱沖切力時(shí)，如果樁在沖切錐內(nèi)，則扣除樁反力，因此沖切力Fl為0。所有的樁都在柱墻沖切錐內(nèi)，不再進(jìn)行角樁沖切驗(yàn)算驗(yàn)算結(jié)果：800mm厚的承臺(tái)完全滿足要求。多柱墻承臺(tái)、樁筏板柱沖切計(jì)算依據(jù)： 多柱墻承臺(tái)、樁筏板柱沖切計(jì)算依據(jù)： 承臺(tái)的柱沖切驗(yàn)算必須考慮沖跨比影響68按照樁基規(guī)范（JGJ-2008）第5.9.7條執(zhí)行，計(jì)算書如下：

10、考慮沖跨比影響，按柱邊和樁邊位置確定沖切角，介于45度與75度之間（1-0.25）計(jì)算沖切力FL時(shí)，扣除沖切錐底面范圍內(nèi)的樁反力，本例中，3912.2 = 4890.2 978.0柱沖切不夠時(shí)可移動(dòng)部分樁到柱的沖切破壞錐體內(nèi)69將靠近柱的4根樁各向內(nèi)移動(dòng)100mm原來軟件按45度沖切錐計(jì)算，計(jì)入了4根樁的反力70柱沖切筏板時(shí)根據(jù)柱和樁的位置自動(dòng)找出沖切破壞椎體說明柱下樁應(yīng)盡量布置在柱下的沖切破壞錐體以內(nèi)原來軟件按45度算沖切錐，有2根樁在錐體內(nèi)，沖切結(jié)果滿足要求軟件 柱沖切筏板的部分計(jì)算書72計(jì)算書無樁時(shí)的計(jì)算公式有樁時(shí)的計(jì)算公式對帶邊框柱剪力墻按照墻肢和邊框柱的組合截面抗沖切驗(yàn)算左圖為自動(dòng)實(shí)

11、現(xiàn)的合并沖切驗(yàn)算，即將邊框柱和剪力墻合在一起，作為一個(gè)驗(yàn)算單元考慮，相當(dāng)于一個(gè)異形柱。圖中，白線為沖切錐與筏板底面的交線，藍(lán)線為沖切臨界截面左圖的其他情況，可通過人工交互的方式，指定需要“合算”的柱和墻肢， 柱墻沖切圖給出所有墻、柱的計(jì)算結(jié)果，短墻肢自動(dòng)按照組合截面抗沖切驗(yàn)算墻柱沖切與傳統(tǒng)軟件對比分析實(shí)例結(jié)構(gòu)不對稱基礎(chǔ)布置不對稱變形不均勻反力不均勻 差別明顯300400mpa200300mpa上部荷載16400 1730016600 17500兩處上部荷載接近顯然下面柱子沖切更不利下面兩個(gè)柱子由于基底反力小，沖切會(huì)更大，沖切驗(yàn)算應(yīng)該更不利，柱墩布置應(yīng)該更厚。原模型中錯(cuò)誤設(shè)計(jì)為下面的柱墩是400

12、厚，上面的是500。所以下面的應(yīng)該更不容易滿足要求YJK反映下面柱沖切更不利下面兩個(gè)的結(jié)果-JC上面兩個(gè)的結(jié)果-JCJc錯(cuò)誤采用了平均反力 兩處的驗(yàn)算結(jié)果很接近不能反映出下面兩個(gè)由于反力小沖切不利的結(jié)論結(jié)論沖切驗(yàn)算必須使用實(shí)際反力，不能采用平均反力。這也是規(guī)范要求的，否則不能正確計(jì)算沖切力，沖切驗(yàn)算結(jié)果也就不能作為參考依據(jù)?；A(chǔ)計(jì)算可以考慮上部結(jié)構(gòu)剛度，計(jì)算更真實(shí)的反力分布。沖切力更接近實(shí)際情況。該工程建議調(diào)整柱墩的設(shè)置 ，YJK驗(yàn)算表明不足的位置，增加柱墩的厚度。該工程建議2：加厚區(qū)的布置調(diào)整加厚區(qū)范圍應(yīng)該以超過沖切椎體范圍為宜；（參考YJK的圖形）否則不能提升沖切承載力基于基礎(chǔ)有限元計(jì)算結(jié)

13、果的基礎(chǔ)抗剪驗(yàn)算 非有限元樁基承臺(tái)剪切計(jì)算依據(jù)： 依據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ 94-2008）第5.9.10 柱下獨(dú)立樁基承臺(tái)斜截面受剪承載力應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算： 1. 非有限元樁基承臺(tái)剪切計(jì)算依據(jù)： 有限元計(jì)算的復(fù)雜樁基承臺(tái)以及筏板的剪切計(jì)算依據(jù)： 樁基承臺(tái)剪切在YJK基礎(chǔ)軟件的實(shí)現(xiàn)方案 對于樁基承臺(tái)，分簡單承臺(tái)和多柱墻復(fù)雜承臺(tái)兩種，分別采用建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ 94-2008）第5.9.10 和建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范第8410 條相應(yīng)規(guī)定。 筏板剪切在基礎(chǔ)軟件的實(shí)現(xiàn)方案 按照建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范第8410 條規(guī)定進(jìn)行筏板剪切驗(yàn)算，驗(yàn)算時(shí)取兩個(gè)方向XY每條邊的剪力平均值，取最大作為Vs驗(yàn)算

14、。 可以參照筏板剪力圖進(jìn)行校對 沖切抗剪小結(jié)沖切破壞錐體下的反力：使用有限元結(jié)果的反力反力在計(jì)算書中輸出，無樁時(shí)的反力包括水浮力考慮上部墻柱和下部樁的位置關(guān)系，考慮沖跨比短肢墻、對于帶邊框柱墻按照組合截面計(jì)算沖切輸出所有墻的結(jié)果內(nèi)容大綱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的荷載及軟件應(yīng)用要點(diǎn)復(fù)雜基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)基于樁土非線性分析的抗浮、人防設(shè)計(jì)防水板設(shè)計(jì)要點(diǎn)基于上部基礎(chǔ)土共同作用的迭代計(jì)算方法用于沉降計(jì)算基礎(chǔ)沖切抗剪分析與傳統(tǒng)軟件的對比和改進(jìn)YJK基礎(chǔ)建模的主要特點(diǎn)YJK設(shè)計(jì)結(jié)果管理的主要特點(diǎn)YJK基礎(chǔ)施工圖應(yīng)用要點(diǎn)十. 考慮基礎(chǔ)變形對上部結(jié)構(gòu)的影響上部基礎(chǔ)土共同分析模型的新應(yīng)用基礎(chǔ)的統(tǒng)一建模統(tǒng)一計(jì)算 建模的主要特點(diǎn)集成所有

15、基礎(chǔ)形式的統(tǒng)一基礎(chǔ)建模；基于AtuoCAD導(dǎo)圖的快速建模；筏板布置、編輯極其方便；不依賴網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)；支持任意形狀編輯；支持移動(dòng)復(fù)制鏡像等復(fù)雜操作；強(qiáng)大的輔助編輯工具輔助自動(dòng)建模；可轉(zhuǎn)JCCAD的基礎(chǔ)模型101集成所有基礎(chǔ)形式的基礎(chǔ)建模Ribbon風(fēng)格，平面和三維結(jié)合的布置方式地質(zhì)資料獨(dú)立基礎(chǔ)條基拉梁CAD導(dǎo)入地基梁筏板承臺(tái)樁基于AtuoCAD導(dǎo)圖的快速建模發(fā)行版內(nèi)測版擴(kuò)充筏板布置、編輯極其方便布置不再依賴節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格；加厚區(qū)、減薄區(qū)、開洞、后澆帶；編輯靈活筏板編輯功能進(jìn)一步增強(qiáng)實(shí)用的輔助工具統(tǒng)一修改標(biāo)高、地基承載力、階高；自動(dòng)的模型碰撞檢查及合并；自動(dòng)工程量統(tǒng)計(jì)；基礎(chǔ)自動(dòng)布置流程和常見問題 柱下獨(dú)基

16、、承臺(tái)自動(dòng)生成常見問題 柱下獨(dú)基自動(dòng)布置原則： （1）計(jì)算各荷載標(biāo)準(zhǔn)組合作用下滿足地基承載力要求的基礎(chǔ)底面尺寸，并按取整后的最大值作為基礎(chǔ)底面尺寸（2）進(jìn)行各基本組合作用下基礎(chǔ)抗沖切計(jì)算，得到滿足沖切剪切要求的基礎(chǔ)最小高度，并與獨(dú)基參數(shù)中的“獨(dú)立基礎(chǔ)最小高度”比較取大值。（3）還要保證底板挑出長度與基礎(chǔ)高度比值小于2.5，對于錐型基礎(chǔ)要保證錐型基礎(chǔ)坡度不大于1:3，否則增加基礎(chǔ)端部高度。柱邊緣與最上階基礎(chǔ)邊緣控制在50mm以內(nèi)。 承臺(tái)自動(dòng)布置原則： （1）首先計(jì)算各荷載標(biāo)準(zhǔn)組合作用下滿足樁承載力要求的基礎(chǔ)底面尺寸，并按取整后的最大值作為承臺(tái)底面尺寸（多柱墻時(shí)只能布置矩形承臺(tái)）。（2）進(jìn)行各基本

17、組合作用下基礎(chǔ)抗沖切、抗剪切計(jì)算，得到滿足沖剪要求的基礎(chǔ)最小高度。 多柱下或剪力墻下獨(dú)立基礎(chǔ)/樁基承臺(tái)的自動(dòng)設(shè)計(jì)特點(diǎn) 多柱墻時(shí)在窗選范圍內(nèi)程序找出所有的墻與柱，并沿著最長墻肢的方向作為布置主方向，多柱墻外包區(qū)域?yàn)闆_切截面。根據(jù)荷載數(shù)據(jù)、地基基礎(chǔ)參數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成基礎(chǔ)尺寸，獨(dú)立基礎(chǔ)底面形心或承臺(tái)樁中心可以選擇幾何中心，也可以是所有墻柱“恒活”荷載組合的合力作用點(diǎn)。多柱下或剪力墻下獨(dú)立基礎(chǔ)/樁基承臺(tái)最終計(jì)算不應(yīng)該采用多柱墻外包區(qū)域，套用規(guī)范的公式，應(yīng)該采用筏板相同的有限元分析。自動(dòng)布置快速建模與精確驗(yàn)算結(jié)合應(yīng)用模式 如前所述，YJK基礎(chǔ)設(shè)計(jì)軟件提供了自動(dòng)確定基礎(chǔ)構(gòu)件截面尺寸或數(shù)量的快速建模機(jī)制

18、，大大減少了設(shè)計(jì)師的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案工作量，能有效提升設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。但是自動(dòng)布置只考慮主要影響因素，它是一種快速建模方式，但它只是設(shè)計(jì)的一種臨時(shí)的狀態(tài)，不能代替精確的全面驗(yàn)算，所以最終結(jié)果應(yīng)該以計(jì)算分析菜單的計(jì)算結(jié)果為準(zhǔn)。 承臺(tái)自動(dòng)布置不滿足要求的情況包括： 獨(dú)基自動(dòng)布置不滿足要求的情況包括： 自動(dòng)布置的獨(dú)基很大？基礎(chǔ)計(jì)算及結(jié)果輸出基礎(chǔ)計(jì)算特點(diǎn)統(tǒng)一的“一鍵”計(jì)算不同類別基礎(chǔ)按固定次序計(jì)算：如拉梁獨(dú)基、防水板承臺(tái)不同類別基礎(chǔ)等協(xié)調(diào)計(jì)算：如獨(dú)基地基梁不同計(jì)算內(nèi)容順序進(jìn)行：有限元承載力沖切抗剪配筋沉降最后的沉降計(jì)算考慮不同類型基礎(chǔ)之間影響不同基礎(chǔ)類型調(diào)用不同計(jì)算方法 程序自動(dòng)識(shí)別不同的基礎(chǔ)類型，調(diào)

19、用不同的方法，對基礎(chǔ)進(jìn)行分析計(jì)算。（1）整體式基礎(chǔ)，包括筏板、樁筏、地基梁等，調(diào)用有限元求解器計(jì)算，計(jì)算時(shí)可以考慮上部剛度。軟件對復(fù)雜承臺(tái)、復(fù)雜獨(dú)基基礎(chǔ)，包括多柱承臺(tái)、墻下承臺(tái)、多柱獨(dú)基、墻下獨(dú)基也按照有限元方法計(jì)算。（2）分離式基礎(chǔ)，包括單柱獨(dú)基、單柱承臺(tái)、墻下條基等分離式基礎(chǔ)，調(diào)用相應(yīng)的單構(gòu)件基礎(chǔ)算法。但是，如果單柱獨(dú)基、單柱承臺(tái)與地基梁連接，或者與筏板連接，軟件也將它們按照有限元方法計(jì)算，為的是可以考慮它們和地梁或者和筏板的協(xié)同工作。無論采用有限元方法還是單基礎(chǔ)算法，可以在統(tǒng)一的視圖中查看計(jì)算結(jié)果。 詳細(xì)計(jì)算過程 1、導(dǎo)算荷載(覆土重、自重、水浮力、人防荷載)；2、拉梁計(jì)算；3、整體式基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算；沉降試算；有限元計(jì)算；重新形成彈簧剛度；第二次有限元計(jì)算；筏板內(nèi)力計(jì)算；地基梁內(nèi)力計(jì)算；復(fù)雜樁承臺(tái)計(jì)算；4、分離式基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算；單柱獨(dú)基計(jì)算；