淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計(jì)

1、淺基礎(chǔ)常規(guī)設(shè)計(jì)3.1 概述3.2 淺基礎(chǔ)的類型3.3 淺基礎(chǔ)材料與構(gòu)造3.4 地基承載力3.5 淺基礎(chǔ)埋置深度3.6 潛基礎(chǔ)外部穩(wěn)定分析與設(shè)計(jì)3.7 淺基礎(chǔ)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)3.8 防止不均勻沉降損害的措施3.1 概述天然地基上的淺基礎(chǔ)2. 人工地基上的淺基礎(chǔ)3. 天然地基上的深基礎(chǔ)地基基礎(chǔ)方案建筑物的性質(zhì)工程地質(zhì)條件天然地基上淺基礎(chǔ)抗力分析不考慮基礎(chǔ)側(cè)阻力作用分析不考慮結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)變形協(xié)調(diào)地基與基礎(chǔ)相互作用 基礎(chǔ)的埋置深度小于基礎(chǔ)最小寬度，且只需經(jīng)過挖槽、排水等普通施工程序就可建造的基礎(chǔ)。 最常見的基礎(chǔ)類型之一天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)淺基礎(chǔ)的類型和材料基礎(chǔ)埋置深度的選擇地基承載力設(shè)計(jì)值確定基礎(chǔ)形式

2、、尺寸和布置確定地基變形驗(yàn)算 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，必須保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)本身具有足夠的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)還須選擇合理的基礎(chǔ)尺寸和布置方案，使基底反力和地基沉降在允許的范圍之內(nèi)。 因此，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)包括地基與基礎(chǔ)兩部分，又常稱為地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。 主要內(nèi)容 地基持力層和軟弱下臥層承載力。 相鄰基礎(chǔ)、地下構(gòu)筑物和管道關(guān)系。 上部結(jié)構(gòu)類型、使用要求及對(duì)不均勻沉降的敏感性。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與驗(yàn)算設(shè)計(jì)基本步驟 上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基彼此離散成獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)分析。獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元基礎(chǔ)作用效應(yīng)分析原則離散獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元常規(guī)分析實(shí)例1基礎(chǔ)為固端支座求解框架內(nèi)力和柱腳集中反力；柱腳集中反力和基礎(chǔ)底面反力線性分布求解基底反力；柱腳集中反

3、力和基礎(chǔ)底面反力求解基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)內(nèi)力，驗(yàn)算結(jié)構(gòu)承載性能；基礎(chǔ)底面反力求解地基附加應(yīng)力和變形，驗(yàn)算地基承載力和基礎(chǔ)變形；實(shí)例2橋墩或橋臺(tái)為固端支座，求解上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力和支座集中反力；支座集中反力作用墩臺(tái)頂部，下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為不動(dòng)支座，求解墩臺(tái)內(nèi)力和底面反力；墩臺(tái)底面反力為基礎(chǔ)頂面荷載，余下分析與實(shí)例1相同。柔性基礎(chǔ)：抗彎剛度很小，受荷后隨地基變形任意彎曲。地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)相互作用角點(diǎn)中點(diǎn)平均剛性基礎(chǔ)：基礎(chǔ)抗彎剛度很大，受荷后基礎(chǔ)不撓曲。剛性基礎(chǔ)塑性區(qū)開展反力重分布架越作用荷載強(qiáng)度、地基抗力基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)尺寸非均質(zhì)地基性影響上部結(jié)構(gòu)剛度影響 隨著地基抵抗變形能力增強(qiáng)，考慮地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)相互作用意

4、義相應(yīng)降低。 相互作用中，主導(dǎo)作用是地基，其次是基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)則是在壓縮性地基上基礎(chǔ)剛度有限時(shí)起重要作用因素。相互作用柔性結(jié)構(gòu)敏感結(jié)構(gòu)3.2 淺基礎(chǔ)類型十字交叉型梁板式筏型箱型補(bǔ)償型構(gòu)造分類擴(kuò)展基礎(chǔ)聯(lián)合基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)常規(guī)淺基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)單獨(dú)基礎(chǔ) 單獨(dú)基礎(chǔ)是柱基礎(chǔ)中最常用和最經(jīng)濟(jì)的一種型式。單獨(dú)基礎(chǔ)也分為剛性基礎(chǔ)和鋼筋混凝土基礎(chǔ)兩類（后者亦稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)）。 柱下鋼筋混凝土基礎(chǔ)有現(xiàn)澆的和預(yù)制的兩種。預(yù)制基礎(chǔ)一般做成杯形，又稱為杯形基礎(chǔ)。我國工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中，上部結(jié)構(gòu)基本上采用了預(yù)制的標(biāo)準(zhǔn)柱，因此，預(yù)制柱下基礎(chǔ)（杯形基礎(chǔ)）相應(yīng)地得到了廣泛使用。 軸心受壓柱下一般為正方形偏心受壓柱下一般為矩形 基礎(chǔ)

5、底面形狀獨(dú)立基礎(chǔ) 配置與整個(gè)結(jié)構(gòu)之下的無筋或配筋單獨(dú)基礎(chǔ)，與上部結(jié)構(gòu)連成一體或自身形成塊狀實(shí)體，整體剛度很大。鋼筋混凝土板基礎(chǔ)圓環(huán)基礎(chǔ)混凝土大塊基礎(chǔ)圓錐殼及其組合結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu) 常用于筒形構(gòu)筑物（如煙囪、水塔、糧倉、中小型高爐等）的基礎(chǔ)，主要有M型組合殼、正圓錐殼和內(nèi)球外錐組合殼三種形式。 殼體結(jié)構(gòu)的內(nèi)力主要是軸向壓力，這就充分利用了混凝土結(jié)構(gòu)受壓性能好的特點(diǎn)，因而具有材料省和造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。 根據(jù)工程實(shí)踐統(tǒng)計(jì)，中小型筒形構(gòu)筑物的殼體基礎(chǔ)，可比一般梁、板式的鋼筋混凝土基礎(chǔ)節(jié)約混凝土50%左右，節(jié)省鋼筋30%以上。 此外，一般情況下在殼體基礎(chǔ)施工時(shí)不必支模，土方挖運(yùn)量也較少。但是，施工技術(shù)則要求較高

6、，目前主要用于筒形構(gòu)筑物的基礎(chǔ)。 圓錐殼及其組合結(jié)構(gòu)聯(lián)合基礎(chǔ) 墻下條形基礎(chǔ)是混合結(jié)構(gòu)承重墻基礎(chǔ)中最基本的一種型式。按照所選用的材料分為剛性條形基礎(chǔ)和鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。 剛性條形基礎(chǔ)通常用磚、毛石或混凝土砌筑，也可用灰土或三合土制作。鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)利用橫向配置的受力鋼筋來承受彎曲應(yīng)力，因而可有效地減小基礎(chǔ)的高度。 H0連續(xù)基礎(chǔ)之一單向或雙向連續(xù)設(shè)置于柱列或柱網(wǎng)之下的條形基礎(chǔ)十字交叉型基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ)之二筏板基礎(chǔ) 筏板基礎(chǔ) 當(dāng)?shù)鼗休d力低，而上部結(jié)構(gòu)的荷重又較大，以至于十字交叉條形基礎(chǔ)仍不能提供足夠的底面積來滿足地基承載力的要求時(shí)，或相鄰基槽間距很小時(shí)，可采用鋼筋混凝土滿堂基礎(chǔ)即筏板基礎(chǔ)。 筏板

7、基礎(chǔ)有更大的整體剛度，有利于調(diào)整地基不均勻沉降，較能適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)荷載分布變化。特別對(duì)于有地下室房屋或大型貯液結(jié)構(gòu)，如水池、油庫等，筏板基礎(chǔ)是一種比較理想基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。 筏板基礎(chǔ)分為平板式和梁板式兩種類型。平板式筏基是一塊等厚度（0.52.5m）的鋼混平板；梁板式筏基是在筏板上沿柱軸縱橫向設(shè)置基礎(chǔ)梁而形成。 筏板基礎(chǔ)可在六層住宅中使用，也可在50層的高層建筑中使用，如美國休斯敦市的52層殼體廣場大樓就是采用天然地基上的筏板基礎(chǔ)，它的厚度為2.52m。整片連續(xù)設(shè)置于結(jié)構(gòu)之下筏板基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)連續(xù)基礎(chǔ)之三整片連續(xù)設(shè)置于結(jié)構(gòu)之箱型基礎(chǔ)箱型基礎(chǔ) 箱形基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土底板、頂板、側(cè)墻、內(nèi)隔墻組成，形成一個(gè)整體

8、性好、空間剛度大的箱體。 箱形基礎(chǔ)比筏板基礎(chǔ)具有更大的抗彎剛度，可視為絕對(duì)剛性基礎(chǔ)，產(chǎn)生的沉降通常較為均勻。適用于軟弱地基上的高層、重型或?qū)Σ痪鶆虺两涤袊?yán)格要求的建筑物。 與筏板基礎(chǔ)比較，箱形基礎(chǔ)的地下室被分割，空間較小，而筏板基礎(chǔ)的地下室空間則較大。 箱形基礎(chǔ)埋深較深，基礎(chǔ)空腹，卸除了基底處原有的地基自重壓力，因此減小了作用于基礎(chǔ)底面附加應(yīng)力，減少建筑物的沉降，這種基礎(chǔ)又稱之為補(bǔ)償基礎(chǔ)。 箱形基礎(chǔ)的材料消耗量較大，施工技術(shù)要求高，且還會(huì)遇到深基坑開挖帶來的問題和困難，是否采用，應(yīng)與其他可能的地基基礎(chǔ)方案作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后再確定。 箱形基礎(chǔ) 為加大底板剛度，可采用“套箱式”箱形基礎(chǔ)。材料性質(zhì)分類

9、材料：鋼筋砼結(jié)構(gòu)效應(yīng)：抗拉、抗剪和抗彎拉性能好，有撓曲變形。性能：擴(kuò)散作用更顯著、承載性能更好。構(gòu)造：無剛性角要求。適用：寬基淺埋、一定厚度硬殼層地基。荷載相對(duì)較大、地基承載性能較低，以及有水平荷載和彎矩。材料：磚、毛石、素砼、片石砼和灰土等結(jié)構(gòu)效應(yīng)：抗壓性能好、抗拉和抗彎拉強(qiáng)度低，無撓曲變形性能：穩(wěn)定性好、施工簡單；自重大、對(duì)地基承載性能要求高。構(gòu)造：滿足剛性角要求。適用：荷載相對(duì)較小、地基承載性能良好。無筋（剛性）擴(kuò)展基礎(chǔ)鋼筋混凝土（柔性）擴(kuò)展基礎(chǔ)3.3 淺基礎(chǔ)材料、構(gòu)造無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)構(gòu)造要求剛性角控制基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)拉應(yīng)力剪應(yīng)力剛性角影響因素按剛性角規(guī)定基礎(chǔ)臺(tái)階放坡塊石：4060cm混凝土或塊石混

10、凝土：50cm磚砌，砌兩皮磚收進(jìn)1/4磚長灰土不做臺(tái)階。臺(tái)階高度鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)類型墻下條形基礎(chǔ)柱下單獨(dú)基礎(chǔ)構(gòu)造要求邊緣高度：200mm臺(tái)階高度：300500mm墊層厚度：50100mm墊層放寬：100mm受力鋼筋：宜8mm；間距100200mm分布鋼筋：每延米面積不小于受力鋼筋1/10保護(hù)層厚度：有墊層 35mm，無墊層 70mm混凝土墊層：C7.5C10混凝土基礎(chǔ)： C15尺寸鋼筋材料是指地基受荷變形后塑性區(qū)限制在一定范圍內(nèi)，保證不產(chǎn)生剪切破壞而喪失穩(wěn)定，且地基變形不超過容許值時(shí)承載力。 概述3.4 地基承載力與抗力 整體剪切破壞（general shear failure）局部剪切破壞

11、（local shear failure）沖剪破壞或刺入破壞（punching shear failure）在外荷載作用下，地基破壞通常是承載力不足引起的剪切破壞。地基承載力破壞型式破壞性質(zhì)地基承載力設(shè)計(jì)值地基極限承載力pult地基臨界p1/4、臨塑pcr比例界限荷載p1極限荷載pu建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007）公路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 024-85）確定方法理論計(jì)算載荷試驗(yàn)規(guī)范方法理論計(jì)算極限承載力臨界、臨塑荷載Hansen, Vesic規(guī)范方法公路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 024-85）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007）天然地基 載荷試驗(yàn)曲線曲線曲線載荷試驗(yàn)載荷試驗(yàn)

12、問題 中、高壓縮性地基，承壓板面積0.250.5m3，s/b=0.010.015b對(duì)應(yīng)荷載為試驗(yàn)點(diǎn)承載力特征值，且應(yīng)小于最大加載量的1/2。 同一土層3各以上試驗(yàn)點(diǎn)，各點(diǎn)特征值極差30%，取平均值作為土層特征值fak。3.5 淺基礎(chǔ)埋深埋置深度的概念最小埋置深度合理埋置深度基礎(chǔ)埋深安全可靠前提下盡量潛埋基礎(chǔ)底面埋深0.5m（基巖除外）基礎(chǔ)頂面至設(shè)計(jì)地面覆土厚度100mm基礎(chǔ)底面至室外設(shè)計(jì)地面的距離為基礎(chǔ)埋深定義基本原則控制因素地基承載力和地基沉降或不均勻沉降基礎(chǔ)穩(wěn)定性和安全性建筑物用途、地下室、設(shè)備基礎(chǔ)、地下 設(shè)施、基礎(chǔ)形式與構(gòu)造基礎(chǔ)荷載大小和性質(zhì)工程地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件相鄰建筑物基礎(chǔ)埋置深度

13、地基凍脹和凍融地形、河流和沖刷等影響。影響因素沖刷控制最小埋置深度沖刷控制 凍融控制 生物活動(dòng)及大氣影響合理埋置深度 合理埋置深度合理埋置深度合理埋置深度 合理埋置影響因素建筑荷載地質(zhì)條件施工影響荷載影響寬高比1：2每階高度50cm寬高比1：2每階高度50cm新基礎(chǔ)埋深小于相鄰基礎(chǔ)新基礎(chǔ)埋置愈淺對(duì)老基礎(chǔ)影響愈大矩形條形地基整體滑動(dòng)穩(wěn)定斜坡上基礎(chǔ)埋深和持力層土類關(guān)系水文地質(zhì)條件 承壓含水層突涌流砂控制開挖深度 當(dāng)有地下水存在時(shí)，基礎(chǔ)埋深盡量埋置于地下水位以上，當(dāng)必須埋置于水下時(shí)，應(yīng)考慮基坑排水、圍護(hù)和對(duì)環(huán)境土的擾動(dòng)。此外，用土、流砂、地下水浮力和底板內(nèi)力變化。3.6 淺基礎(chǔ)外部穩(wěn)定分析與基礎(chǔ)底面

14、尺寸基本步驟 基本尺寸初步擬定依據(jù)參數(shù)擬定原則地基綜合承載力上部結(jié)構(gòu)和荷載 適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)性狀分層擴(kuò)展：每層厚度 1.0m分層數(shù)3層剛性角滿足要求襟邊尺寸0.2m地基承載力穩(wěn)定分析控制設(shè)計(jì)基礎(chǔ)底面積空間問題平面問題偏心受荷基礎(chǔ)偏心受荷基礎(chǔ)均勻分布梯形分布三角分布應(yīng)力重新分布基底反力分布雙向偏心受荷基礎(chǔ)荷載效應(yīng)值與抗力或限值偏心驗(yàn)算承載力驗(yàn)算高壓縮土吊車廠房柱基低壓縮土短暫荷載作用或結(jié)構(gòu)、荷載基礎(chǔ)、地基影響橋涵規(guī)范偏心距離驗(yàn)算目的地基反力均勻降低不均勻沉降限制結(jié)構(gòu)位移應(yīng)力等效單向雙向巖基橋臺(tái)橋墩臺(tái)墩恒載短暫組合明確基底埋深承載力控制逐次漸進(jìn)試算法，（1）按中心荷載作用估算基礎(chǔ)底面積A0或b0；（2

15、）根據(jù)偏心距離，在A0或b0基礎(chǔ)上，增加10%40%底面積， 得到A或b；（3）根據(jù)A和偏心距和場地情況，初步確定b，l；（4）根據(jù)基礎(chǔ)底面幾何尺寸b，l，驗(yàn)算偏心距和邊角最大壓力；（5）計(jì)算地基承載力并進(jìn)行基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算 如滿足承載力和偏心距驗(yàn)算要求，且稍有富裕，則選定合理 基礎(chǔ)幾何尺寸； 承載力或偏心驗(yàn)算不滿足要求，重新調(diào)整增加基礎(chǔ)底面積； 如承載力驗(yàn)算過于富裕，則重新調(diào)整適當(dāng)減小基礎(chǔ)底面積；（6）若存在軟弱下臥層，進(jìn)行軟弱下臥層驗(yàn)算，如不滿足承載力 要求，調(diào)整增加基礎(chǔ)底面尺寸直至滿足要求。軟弱下臥層驗(yàn)算擴(kuò)散前的合力等與擴(kuò)散后的合力工程近似法應(yīng)力擴(kuò)散法應(yīng)力擴(kuò)散角應(yīng)力擴(kuò)散角討論 試驗(yàn)研究證明

16、:當(dāng)基底壓力增加到一定值后，傳至軟弱下臥層頂面的壓力將隨之迅速增加，即角迅速降低，直到持力層剪切破壞時(shí)的值為最小。 實(shí)際發(fā)生破壞時(shí)，角一般為625，最大也不超過30。 計(jì)算時(shí)取值一般不超過30，這個(gè)也是出于安全的考慮。偏心荷載下臥層驗(yàn)算橋規(guī)中應(yīng)力擴(kuò)散附加應(yīng)力系數(shù)橋規(guī)公式法 在實(shí)踐中，當(dāng)土層壓縮模量相差不大的情況，可近似的采用附加應(yīng)力彈性力學(xué)公式的系數(shù)法，可滿足工程上的要求?；A(chǔ)和地基穩(wěn)定性驗(yàn)算基礎(chǔ)水平滑動(dòng)穩(wěn)定施工荷載地震荷載目的確保基礎(chǔ)位置的穩(wěn)定性基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算施工荷載地震荷載目的：主要荷載最不利荷載組合，確?；A(chǔ)不致繞基底外緣轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生傾覆。y的概念：在基礎(chǔ)底截面重心至合力作用點(diǎn)連線上，重

17、心至驗(yàn)算傾覆軸的距離軟土中滑動(dòng)地基整體滑動(dòng)穩(wěn)定目的：確保基礎(chǔ)下地基不發(fā)生整體滑動(dòng)導(dǎo)致基礎(chǔ)地基整體失穩(wěn)。方法：采用邊坡圓弧條分法。香港寶城大廈因滑坡倒塌沉降驗(yàn)算目的 保證地基變形控制在容許范圍內(nèi)，保證上部結(jié)構(gòu)不因地基變形過大而喪失其穩(wěn)定。內(nèi)容相應(yīng)容許值特征值計(jì)算方法容許值框架：相鄰柱基沉降差0.002L砌體：臨界拉應(yīng)變0.05% 明顯可見傾斜1/250高層 結(jié)構(gòu)損壞傾斜1/150 基底邊緣壓力增量p/40變形特征值橋涵規(guī)范 相鄰墩臺(tái)基礎(chǔ)地基土有顯著不同或相鄰跨度差別顯著、超靜定結(jié)構(gòu)。 采用分層綜合法，計(jì)算恒載作用下的最終沉降量總。其中，施工期間沉降量施，且 砂土地基完成80%； 其他低壓縮性土5

18、0%80% 高壓縮性土5%20% 土質(zhì)差或超靜定結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)頂面的水平位移控制在容許范圍內(nèi)。3.7擴(kuò)展基礎(chǔ)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)抗沖切驗(yàn)算抗彎拉驗(yàn)算基礎(chǔ)截面設(shè)計(jì)驗(yàn)算確定基礎(chǔ)高度。確定基礎(chǔ)底面雙向配筋設(shè)計(jì)。地基凈反力 由基礎(chǔ)頂面標(biāo)高以上部分傳下的荷載所產(chǎn)生的地基反力，以Pj表示。特點(diǎn)抗彎和抗剪性能好擴(kuò)展基礎(chǔ)構(gòu)造要求現(xiàn)澆柱錐形基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸5050100200砼強(qiáng)度等級(jí)C20受力鋼筋 間距：100200 直徑：10錐形基礎(chǔ)臺(tái)階基礎(chǔ)構(gòu)造尺寸 每階高度：300500； 500h900，宜兩階； h900，宜三階； 尺寸變化宜50倍數(shù)。臺(tái)階基礎(chǔ)臺(tái)階構(gòu)造鋼筋保護(hù)層厚度 有墊層：35 無墊層：70厚度70； 砼強(qiáng)度

19、等級(jí)C10基礎(chǔ)墊層laE h0 四角插筋 柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)當(dāng)邊長2.5m時(shí)，底板受力鋼筋長度取相應(yīng)邊長的0.9倍，并交錯(cuò)布置。 鋼筋錨固、布置等按結(jié)構(gòu)規(guī)范要求進(jìn)行。 （GB500102002） 階梯形基礎(chǔ)施工質(zhì)量容易保證，優(yōu)先采用。 laE有抗震設(shè)防要求時(shí)縱向鋼筋最小錨固長度。 臺(tái)階基礎(chǔ)布筋預(yù)制杯形基礎(chǔ) 構(gòu)造尺寸杯口深度 杯壁厚度 杯底厚度 杯壁配筋h1a1th2 根據(jù)荷載大小、偏心、軸心和t/h2的值來對(duì)杯壁配筋。 t/h20.65t/h20.75軸心或小偏心0.5t/h20.65大偏心t/h20.75不配筋構(gòu)造配筋計(jì)算配筋不配筋 伸縮縫下雙柱，或擴(kuò)建預(yù)留，采用雙杯口基礎(chǔ)。局部基礎(chǔ)底面

20、落深時(shí)，采用帶短柱高杯口基礎(chǔ)。h120鋼筋直徑 或0.05柱長墻下鋼筋砼條形基礎(chǔ) 構(gòu)造尺寸與形式基礎(chǔ)高度250時(shí)，采用錐坡式基礎(chǔ)高度250時(shí)，采用平板式橫向受力鋼筋 直徑：816 間距：100300縱向分布鋼筋 68 ， 100300有墊層35 無墊層70保護(hù)層柱下鋼筋砼單獨(dú)基礎(chǔ) 受力分析結(jié)構(gòu)模型：倒置懸臂結(jié)構(gòu)地基凈反力作用危險(xiǎn)截面柱根邊截面處結(jié)構(gòu)抗力基礎(chǔ)板底配筋彎曲破壞 從柱根周邊開始沿45斜面拉裂，形成沖切破壞角錐體。沖切破壞結(jié)構(gòu)抗力：基礎(chǔ)板足夠厚度 基礎(chǔ)高度底面配筋基地作用 沖切破壞基礎(chǔ)高度確定 基礎(chǔ)高度和臺(tái)階變階處高度的抗沖切控制。 沖切錐體外地基凈反力產(chǎn)生的沖切荷載應(yīng)該小于沖切面上的

21、抗沖切能力（砼的軸向抗拉）?？箾_切控制基底凈反力基底沖切力抵抗沖切驗(yàn)算柱與基礎(chǔ)交接處基礎(chǔ)變階處沖切破壞錐體最不利一側(cè)基礎(chǔ)底面范圍內(nèi)的下邊長bb確定彎曲破壞基礎(chǔ)底面配筋 一、二、基礎(chǔ)底板內(nèi)力S任意截面彎矩最大彎矩配筋設(shè)計(jì)寬高比小于2.5偏心距小于b/6條形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受力分析倒置懸臂梁受地基凈反力作用危險(xiǎn)截面：墻根部-面彎矩與剪力最大?；A(chǔ)板厚確定 抵抗剪切破壞基礎(chǔ)地板厚度確定。沿長度方向取1單位。上部荷載設(shè)計(jì)值F（kN/m）。基底凈反力設(shè)計(jì)值I-I截面剪力值I-I截面抗力值基礎(chǔ)板有效高度有墊層時(shí)，h0=h-40無墊層時(shí)， h0=h-75 h0800mm，取800mm2000mm，取2000mm

22、基礎(chǔ)板厚配筋設(shè)計(jì) 抵抗彎拉破壞基礎(chǔ)底板配筋設(shè)計(jì)。沿長度方向取1單位。上部荷載設(shè)計(jì)值F（kN/m）?；變舴戳υO(shè)計(jì)值I-I截面彎矩值基礎(chǔ)板底配筋偏心受壓基礎(chǔ)板厚與配筋3.8 防止不均勻沉降損害與措施基礎(chǔ)不均勻沉降危害基礎(chǔ)不均勻沉降原因 不均勻沉降研究現(xiàn)狀 基礎(chǔ)不均勻沉降措施 地基為軟弱地基土層分布不均勻結(jié)構(gòu)荷載不均勻變形開裂傾斜破壞基礎(chǔ)不均勻沉降上部結(jié)構(gòu) 國內(nèi)，尤其是在廣東、上海等地質(zhì)條件較差的地區(qū)，由于地基不均勻沉降而導(dǎo)致建筑物或構(gòu)筑物不能正常使用的例子時(shí)有報(bào)道。 地基不均勻沉降是引起土木、建筑工程事故的主要原因之一。 W.Skempton和D. H.MacDonald在上世紀(jì)50年代，通過建

23、于1860-1952年間的98幢天然地基房屋的觀察資料，其中40幢由于不均勻沉降的緣故，發(fā)生了不同程度的損壞，其損壞率占41%?；A(chǔ)不均勻沉降危害意大利比薩斜塔 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)除滿足承載力的要求外，還要求地基不能發(fā)生過大的變形。 墨西哥城的一幢建筑，可清晰地看見其發(fā)生的沉降及不均勻沉降。該地基土層為深厚的湖相沉積層，土的天然含水量高達(dá)650，液限500% ，塑性指數(shù)350 ，孔隙比為15，具有極高的壓縮性。 地基嚴(yán)重下沉 筏板基礎(chǔ)澆筑完畢，尚未砌墻時(shí)，筏板基礎(chǔ)橫向斷裂，縫長超過6m，縫寬15mm 蘇州市虎丘塔 東北向嚴(yán)重傾斜2.31m。廣州光塔 偏心947.97mm，傾斜4.49%。上海錦江飯店

24、 建筑物絕對(duì)沉降達(dá)2.6m，使原底層陷入地下，成了半地下室。清華大學(xué)庫房樓東南大學(xué)住宅樓 竣工后1年，墻體開裂，3年后，全樓共出現(xiàn)33條大裂縫，成為危房。其他實(shí)例地下水位附加荷載大氣營力地基基礎(chǔ)地基土質(zhì)軟弱土層分布不均結(jié)構(gòu)荷載復(fù)雜勘察設(shè)計(jì)勘察疏漏計(jì)算方法設(shè)計(jì)方法施工因素地基處理基礎(chǔ)施工施工反饋環(huán)境變化基礎(chǔ)不均勻沉降原因 建筑結(jié)構(gòu)的沉降分析差異沉降的結(jié)構(gòu)響應(yīng)設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)方法不均勻沉降預(yù)防措施 增強(qiáng)和調(diào)整上部結(jié)構(gòu)剛度，無論從技術(shù)角度、還是從經(jīng)濟(jì)角度，都不是最佳選擇; 增強(qiáng)和調(diào)整下部基礎(chǔ)剛度，在滿足基礎(chǔ)抗沖切和抗剪切的前提下，對(duì)基礎(chǔ)型式和剛度進(jìn)行優(yōu)化和適當(dāng)調(diào)整，是必要和可行的，但大幅度增強(qiáng)是不可取

25、。 工程實(shí)踐中施工措施方法，例如逆作法、后澆帶法、控制地下水位法等措施，行之有效，但依賴于對(duì)基礎(chǔ)沉降的提前估算。 不均勻沉降研究現(xiàn)狀 主要領(lǐng)域 概念設(shè)計(jì)是在特定建筑空間及環(huán)境條件下，用整體概念來考慮結(jié)構(gòu)總體方案，且能有意識(shí)地發(fā)揮和利用結(jié)構(gòu)總體系和各基本分體系之間的力學(xué)特性與關(guān)系（林同炎）。 在建筑的方案設(shè)計(jì)階段，概念性近似計(jì)算方法，能迅速、有效地對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇，雖有一定誤差，但概念清楚、定性準(zhǔn)確、手算簡單快捷，能很快選擇出最佳方案和確定主要構(gòu)件基本尺寸大小，并為施工圖設(shè)計(jì)階段判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。設(shè)計(jì)理念與方法 高層建筑地基基礎(chǔ)的變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)思想，地基

26、(樁土)應(yīng)力場與變形場的非均勻性是出現(xiàn)差異沉降的根源，調(diào)整地基(樁土)的剛度分布是控制高層建筑基礎(chǔ)差異變形的合理有效的途徑（劉金礪）。 美國總統(tǒng)里根在1986年將美國最高科學(xué)獎(jiǎng)“國家科學(xué)獎(jiǎng)”頒發(fā)給第一個(gè)入選美國國家工程院的美籍華人林同炎教授，獎(jiǎng)狀上的贊詞寫著：“他是工程師，教師和作家。他的科學(xué)分析、技術(shù)創(chuàng)新和富于想象力的設(shè)計(jì)、不僅跨過了科學(xué)與藝術(shù)的壕溝，還打破了技術(shù)與社會(huì)的隔閡。” 建筑空間及環(huán)境要求，設(shè)計(jì)出好的結(jié)構(gòu)總體方案只有通過概念設(shè)計(jì)，去考慮總結(jié)構(gòu)體系，才能將結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)推向永無止境的高度。這就要求結(jié)構(gòu)工程師具有不斷追求更高水平，盡善盡美境界的設(shè)計(jì)思想，同時(shí)也要求設(shè)計(jì)者本身具備豐富、踏

27、實(shí)的整體結(jié)構(gòu)概念，及基本結(jié)構(gòu)分體系的相互比較概念。 高層建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)與抗震要求是矛盾的，剛度大對(duì)抗風(fēng)荷載有利，動(dòng)力效應(yīng)??；反之，較柔的結(jié)構(gòu)有利于抗震。針對(duì)抗風(fēng)和抗震性能統(tǒng)一，美國工程院院士林同炎教授，1963年設(shè)計(jì)的一個(gè)由4個(gè)柔性筒組成的，具有很大抗彎剛度的結(jié)構(gòu)總體系，在抗風(fēng)荷載及設(shè)防烈度的地震作用下表現(xiàn)為剛性體系；當(dāng)遭遇強(qiáng)烈地震時(shí)，控制各分體系間的連接構(gòu)件屈服、破壞，而變成具有延性的結(jié)構(gòu)體系，即各分體系獨(dú)立工作，則結(jié)構(gòu)的自振周期變長，阻尼增加，即便超出彈性極限，仍持有塑性強(qiáng)度，搖擺而不倒塌。 1972年12月23日南美洲馬拉瓜(Manan-gua)地震，該市區(qū)內(nèi)約有一萬幢建筑物遭到嚴(yán)重破壞或倒塌。引人注目的是十八層（61m）的美洲銀行大樓僅輕微損壞；而與之相隔不遠(yuǎn)的十五層中央銀行大廈卻遭嚴(yán)重破壞，震后拆除。 概念設(shè)計(jì)思想引起世界結(jié)構(gòu)界同仁的高度重視?；A(chǔ)不均勻沉降措施 建筑措施 控制建筑物的長高比，長高比決定結(jié)構(gòu)整體剛度長高比合理控制值約2.5。 W 合理布置縱橫墻設(shè)計(jì)避免縱墻開洞、轉(zhuǎn)折、中斷等；縱墻橫墻聯(lián)結(jié)，縮小橫墻間距。 如果地基不均勻沉降較大，可考慮將建筑物分為相對(duì)獨(dú)立的沉降單元，并相隔一定的距離以減少相互影響，中間用能適應(yīng)自由沉降的構(gòu)件(例如簡支或懸挑結(jié)構(gòu))