基礎(chǔ)工程學(xué)-第4章連續(xù)基礎(chǔ)課件

第四章連續(xù)基礎(chǔ)概述地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)共同工作的概念地基計(jì)算模型柱下條形基礎(chǔ)十字交叉條形基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)箱形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)補(bǔ)償性基礎(chǔ)概要1第四章連續(xù)基礎(chǔ)概述1概述連續(xù)基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用

連續(xù)基礎(chǔ)：在柱下連續(xù)設(shè)置的單向或雙向條形基礎(chǔ)，或底板連續(xù)成片的筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。需要較大的底面積滿足承載力的要求；需要一定的剛度以調(diào)整地基的不均勻變形或改善結(jié)構(gòu)的抗震性能；建筑物的功能需要設(shè)置連續(xù)的底板。常在以下情況下應(yīng)用：2概述連續(xù)基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用連續(xù)基礎(chǔ)：在柱下連續(xù)設(shè)置的單概述連續(xù)基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用

連續(xù)基礎(chǔ)：在柱下連續(xù)設(shè)置的單向或雙向條形基礎(chǔ)，或底板連續(xù)成片的筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。需要較大的底面積滿足承載力的要求；需要一定的剛度以調(diào)整地基的不均勻變形或改善結(jié)構(gòu)的抗震性能；建筑物的功能需要設(shè)置連續(xù)的底板。常在以下情況下應(yīng)用：3概述連續(xù)基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用連續(xù)基礎(chǔ)：在柱下連續(xù)設(shè)置的單概述連續(xù)基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用

連續(xù)基礎(chǔ)：在柱下連續(xù)設(shè)置的單向或雙向條形基礎(chǔ)，或底板連續(xù)成片的筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。需要較大的底面積滿足承載力的要求；需要一定的剛度以調(diào)整地基的不均勻變形或改善結(jié)構(gòu)的抗震性能；建筑物的功能需要設(shè)置連續(xù)的底板。常在以下情況下應(yīng)用：4概述連續(xù)基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用連續(xù)基礎(chǔ)：在柱下連續(xù)設(shè)置的單概述連續(xù)基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用

連續(xù)基礎(chǔ)：在柱下連續(xù)設(shè)置的單向或雙向條形基礎(chǔ)，或底板連續(xù)成片的筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。需要較大的底面積滿足承載力的要求；需要一定的剛度以調(diào)整地基的不均勻變形或改善結(jié)構(gòu)的抗震性能；建筑物的功能需要設(shè)置連續(xù)的底板。常在以下情況下應(yīng)用：5概述連續(xù)基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用連續(xù)基礎(chǔ)：在柱下連續(xù)設(shè)置的單地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)共同工作基本概念地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)是一個(gè)完整的受力體系，三者變形相互制約、相互協(xié)調(diào)、共同工作，其中任一部分的內(nèi)力和變形都是三者共同工作的結(jié)果。共同工作中之基礎(chǔ)

基礎(chǔ)將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給地基，在這一過程中，通過自身的剛度，對(duì)上調(diào)整上部結(jié)構(gòu)荷載，對(duì)下約束地基變形，使上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基形成共同受力、變形協(xié)調(diào)的整體，起承上啟下的關(guān)鍵作用。地基受力和變形與結(jié)構(gòu)、地基和基礎(chǔ)的剛度有密切的關(guān)系6地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)共同工作基本概念地基、基礎(chǔ)和地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)共同工作完全柔性基礎(chǔ)作用于基礎(chǔ)上的荷載直接傳給地基，則地基受力與基礎(chǔ)受力分布完全相同，大小也相等。因此，對(duì)均勻分布的荷載，在地基中將會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降。沉降為中間大，兩側(cè)凹曲。如要地基產(chǎn)生均勻沉降，則需要基礎(chǔ)上的荷載分布呈中間小，兩側(cè)大的拋物型分布。要使地基均勻沉降，基礎(chǔ)上的荷載該如何分布？7地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)共同工作完全柔性基礎(chǔ)作用于基礎(chǔ)上的荷載

剛性基礎(chǔ)對(duì)荷載的傳遞和地基的變形要起約束與調(diào)整作用。假定基礎(chǔ)絕對(duì)剛性，在其上方作用有均布荷載，為適應(yīng)絕對(duì)剛性基礎(chǔ)不可彎曲的持點(diǎn)，基底反力將向兩側(cè)邊緣集中，強(qiáng)使地基表面變形均勻以適應(yīng)基礎(chǔ)的沉降。當(dāng)把地基土視為完全彈性體時(shí)，基底的反力分布將呈①的分布形式。實(shí)際的地基土僅具有很有限的強(qiáng)度，基礎(chǔ)邊緣處的應(yīng)力太大，土要屈服以至發(fā)生破壞，部分應(yīng)力將向中間轉(zhuǎn)移，于是反力的分布呈②即馬鞍形的分布。8剛性基礎(chǔ)對(duì)荷載的傳遞和地基的變形要起約束與調(diào)就承受剪應(yīng)力的能力而言，基礎(chǔ)下中間部位的土體高于邊緣處的土體、因此當(dāng)荷載繼續(xù)增加時(shí)，基礎(chǔ)下面邊緣處土體的破壞范圍不斷擴(kuò)大，反力進(jìn)一步從邊緣向中間轉(zhuǎn)移。其分布形式就成為③即鐘形的分布。如果地基土是無粘性土，沒有粘結(jié)強(qiáng)度，且基礎(chǔ)埋深很淺，邊緣處土體所受的壓力幾乎可以不計(jì)，該處土不具有強(qiáng)度，也就不能承受任何荷載，因此反力的分布就可能成為④即拋物線的分布。9就承受剪應(yīng)力的能力而言，基礎(chǔ)下中間部位的土

如果基礎(chǔ)不是絕對(duì)剛性體而是有限剛性體，在上部結(jié)構(gòu)傳來荷載和地基反力共同作用下，基礎(chǔ)要產(chǎn)生一定程度的撓曲，地基土在基底反力作用下產(chǎn)生相應(yīng)的變形?；追戳Φ姆植夹螤钊Q于基礎(chǔ)與地基的相對(duì)剛度，基礎(chǔ)的剛度愈大，地基的剛度愈小，則基底反力向邊緣集中的程度愈高。10如果基礎(chǔ)不是絕對(duì)剛性體而是有限剛性體，在上部地基計(jì)算模型何謂地基計(jì)算模型？地基的受力和變形的關(guān)系線彈性模型彈塑性模型psps11地基計(jì)算模型何謂地基計(jì)算模型？地基的受力和變形的關(guān)系線彈性模地基計(jì)算模型文克爾地基模型－最簡單的線彈性模型文克爾(C．winkler，1867)地基模型假定地基土界面上任意一點(diǎn)的沉降s與該點(diǎn)所承受的壓力強(qiáng)度p成正比,而與其它點(diǎn)上的壓力無關(guān)，即：p=k·s

k：文克爾地基的基床系數(shù)文克爾地基模型是把地基視為在剛性基座上由一系列側(cè)面無摩擦的土柱組成，并可以用一系列獨(dú)立的彈簧來模擬。地基僅在荷載作用區(qū)域下發(fā)生變形，在區(qū)域外的變形為零?；追戳Ψ植紙D形與地基表面的豎向位移圖形相似。當(dāng)基礎(chǔ)的剛度很大，受力后不發(fā)生撓曲，則按照文克爾地基的假定，基底反力成直線分布。12地基計(jì)算模型文克爾地基模型－最簡單的線彈性模型地基計(jì)算模型文克爾地基模型－最簡單的線彈性模型文克爾(C．winkler，1867)地基模型假定地基土界面上任意一點(diǎn)的沉降s與該點(diǎn)所承受的壓力強(qiáng)度p成正比,而與其它點(diǎn)上的壓力無關(guān)，即：p=k·s

k：文克爾地基的基床系數(shù)13地基計(jì)算模型文克爾地基模型－最簡單的線彈性模型地基計(jì)算模型文克爾地基模型－最簡單的線彈性模型文克爾(C．winkler，1867)地基模型假定地基土界面上任意一點(diǎn)的沉降s與該點(diǎn)所承受的壓力強(qiáng)度p成正比,而與其它點(diǎn)上的壓力無關(guān)，即：p=k·s

k：文克爾地基的基床系數(shù)按照文克爾模型，地基的沉降只發(fā)生在基底范圍以內(nèi)，這與實(shí)際情況不符。其原因在于忽略了地基中的剪應(yīng)力。而正是由于剪應(yīng)力的存在，地基中的附加應(yīng)力才能向四周擴(kuò)散分布、使基底以外的地表發(fā)生沉降。14地基計(jì)算模型文克爾地基模型－最簡單的線彈性模型地基計(jì)算模型彈性半空間模型－布辛奈斯克解p=f(m,z,r,E)·s

15地基計(jì)算模型彈性半空間模型－布辛奈斯克解翼板肋梁柱下條形基礎(chǔ)構(gòu)造要求截面為倒T形，由翼板和肋梁組成構(gòu)造上除需滿足擴(kuò)展基礎(chǔ)要求外，還應(yīng)符合一些條件，詳見課本P7516翼板肋梁柱下條形基礎(chǔ)構(gòu)造要求截面為倒T形，由翼板和肋梁組成構(gòu)基礎(chǔ)底面尺寸的確定柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)將條形基礎(chǔ)看作長度為L寬度為b的剛性矩形基礎(chǔ)，按地基承載力特征值確定基礎(chǔ)底面尺寸。計(jì)算時(shí)先計(jì)算荷載合力的位置，然后調(diào)整基礎(chǔ)兩端的懸臂長度，使荷載合力的重心盡可能與基礎(chǔ)形心重合，地基反力為均勻分布，并要求：17基礎(chǔ)底面尺寸的確定柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)將條形基礎(chǔ)看如果荷載合力不可能調(diào)到與基底形心重合，或者偏心距超過基礎(chǔ)長度的3％，基底反力按梯形分布，并按下式計(jì)算：基礎(chǔ)底面尺寸的確定柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)18如果荷載合力不可能調(diào)到與基底形心重合，或者偏心距超過基翼板的設(shè)計(jì)柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)翼板的內(nèi)力和截面設(shè)計(jì)與擴(kuò)展基礎(chǔ)相同：按抗沖切、抗剪切驗(yàn)算高度，由翼板截面彎矩配筋（橫截面）19翼板的設(shè)計(jì)柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)翼板的內(nèi)力和截面設(shè)計(jì)與擴(kuò)展基礎(chǔ)相同柱下條形基礎(chǔ)基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)將基礎(chǔ)看成絕對(duì)剛性并假設(shè)基底反力成直線分布，按靜定分析法或倒梁法計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力（簡化計(jì)算方法）地基上梁的計(jì)算方法，考慮地基與基礎(chǔ)的共同作用，但不考慮上部結(jié)構(gòu)剛度的影響（彈性地基梁法）考慮上部結(jié)構(gòu)參與共同作用的方法（共同作用法）20柱下條形基礎(chǔ)基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)將基礎(chǔ)看成絕對(duì)剛性并柱下條形基礎(chǔ)簡化計(jì)算方法靜定分析法適用條件：當(dāng)上部結(jié)構(gòu)和條形基礎(chǔ)的剛度很大，柱荷載比較均勻、柱距相差不大，地基土質(zhì)較均勻時(shí)，可用靜定分析法。計(jì)算思路：基礎(chǔ)梁任意截面的彎矩和剪力可取脫離體按靜力平衡條件求得?；A(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)21柱下條形基礎(chǔ)簡化計(jì)算方法基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)21柱下條形基礎(chǔ)簡化計(jì)算方法倒梁法適用條件：假定上部結(jié)構(gòu)是剛性的，柱子之間不存在差異沉降，柱腳可以作為基礎(chǔ)的不動(dòng)鉸支座。梁截面高度大于1/6柱距，以符合地基反力呈直線分布的剛度要求計(jì)算思路：以柱腳為基礎(chǔ)的固定鉸支座，將基礎(chǔ)梁視作倒置的多跨連續(xù)梁，以地基凈反力、柱腳處的彎矩和柱間分布荷載當(dāng)作基礎(chǔ)梁上的荷載求解梁中的內(nèi)力?；A(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)22柱下條形基礎(chǔ)簡化計(jì)算方法基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)22柱下條形基礎(chǔ)倒梁法的內(nèi)力計(jì)算步驟如下：(1).按柱的平面布置和構(gòu)造要求確定條形基礎(chǔ)長度L，根據(jù)地基承載力特征值確定基礎(chǔ)底面積A，以及基礎(chǔ)寬度B=A/L和截面抵抗矩。(2).按直線分布假設(shè)計(jì)算基底凈反力：

(3).確定柱下條形基礎(chǔ)的計(jì)算簡圖如圖,系為將柱腳作為不動(dòng)鉸支座的倒連續(xù)梁。(4).進(jìn)行連續(xù)梁分析，可用彎矩分配法、連續(xù)梁系數(shù)等方法。(5).按求得的內(nèi)力進(jìn)行梁截面設(shè)計(jì)?；A(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)23柱下條形基礎(chǔ)倒梁法的內(nèi)力計(jì)算步驟如下：基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁柱下條形基礎(chǔ)計(jì)算得到的支座反力與柱軸力一般并不相等

?And?第一個(gè)？為什么可以理解為上部結(jié)構(gòu)的剛度對(duì)基礎(chǔ)整體撓曲的抑制和調(diào)整作用使柱荷載的分布均勻化，也反映了倒梁法計(jì)算得到的支座反力與基底壓力不平衡的缺點(diǎn)。第二個(gè)？怎么辦？采用“基底反力局部調(diào)整法”，即將不平衡力（柱軸力與支座反力的差值）均勻分布在支座附近的局部范圍（一般取1/3的柱跨）上再進(jìn)行連續(xù)梁分析。將結(jié)果疊加到原先的分析結(jié)果上，如此逐次調(diào)整直到不平衡力基本消除，從而得到梁的最終內(nèi)力分布?；A(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)24柱下條形基礎(chǔ)計(jì)算得到的支座反力與柱軸力一般并不相等

?A柱下條形基礎(chǔ)第二個(gè)？怎么辦？采用“基底反力局部調(diào)整法”，即將不平衡力（柱軸力與支座反力的差值）均勻分布在支座附近的局部范圍（一般取1/3的柱跨）上再進(jìn)行連續(xù)梁分析。將結(jié)果疊加到原先的分析結(jié)果上，如此逐次調(diào)整直到不平衡力基本消除，從而得到梁的最終內(nèi)力分布?；A(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)25柱下條形基礎(chǔ)第二個(gè)？怎么辦？基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)25柱下條形基礎(chǔ)彈性地基梁法－文克爾地基梁法基本原理：文克爾地基假定地基土界面上任意一點(diǎn)的沉降s與該點(diǎn)所承受的壓力強(qiáng)度p成正比,而與其它點(diǎn)上的壓力無關(guān)。

p=k·s

k為文克爾地基的基床系數(shù)，量綱為kN/m3文克爾地基上的梁受到分布荷載q(kN/m)和基底反力p(kN/m2)的作用發(fā)生撓曲。彈性地基梁的計(jì)算中，通常取單位長度上的壓力計(jì)算，即F=pA＝k·s·b·1=ks·sks=

k·b·1

b(m)為基礎(chǔ)梁的寬度，ks為梁單位長度上的集中基床系數(shù)，量綱為(kN/m)。26柱下條形基礎(chǔ)彈性地基梁法－文克爾地基梁法基本原理：26

從梁上截取微元dx，根據(jù)豎向靜力平衡條件，由材料力學(xué)得梁的撓曲微分方程：滿足以下條件：地基計(jì)算模型基礎(chǔ)梁和地基的變形協(xié)調(diào)基礎(chǔ)梁上的力應(yīng)滿足平衡條件梁的邊界條件滿足條件27從梁上截取微元dx，根據(jù)豎向靜力平衡條件，由

根據(jù)接觸條件，沿梁全長的地基沉降應(yīng)與梁的撓度相等，同時(shí)引入文克爾假設(shè)，即可得到文克爾地基上梁撓曲微分方程。與梁抗彎剛度和地基集中基床系數(shù)有關(guān)，量綱為m－1，故其倒數(shù)1/稱為特征長度,特征長度越大，梁的剛度越大。四階微分方程的通解為：式中：C1，C2，C3，C4——待定系數(shù)，根據(jù)荷載及邊界條件確定。

l

——無量綱數(shù)。l

反映梁對(duì)地基相對(duì)剛度。同一地基，l愈長,即l值愈大，表示梁的柔性愈大、故稱l為柔度指數(shù)。對(duì)于文克爾地基上梁，按l可區(qū)分為：

l</4短梁（剛性梁）/4<l<有限長梁

l>無限長梁（柔性梁）28根據(jù)接觸條件，沿梁全長的地基沉降應(yīng)與梁的撓度1.無限長梁上受集中力P0作用，以作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，則梁對(duì)稱，邊界條件有:①當(dāng)x→時(shí)，w＝0②當(dāng)x＝0時(shí)，dw/dx＝0③當(dāng)x＝0時(shí)，V＝－P0/22.無限長梁上作用一集力偶M0時(shí)，邊界條件有:①當(dāng)x→時(shí)，w＝0②當(dāng)x＝0時(shí)，w＝0③當(dāng)x＝0時(shí)，M＝－M0/2

3.無限長梁上作用于若干集中力及力偶，采用疊加法見例題4－3

根據(jù)邊界條件求得待定系數(shù)。即可得到任意一個(gè)梁截面上的擾度w、轉(zhuǎn)角、彎矩M、剪力V。文克爾地基上無限長梁的解291.無限長梁上受集中力P0作用，以作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，則梁對(duì)

半無限長梁上受作用于坐標(biāo)原點(diǎn)的集中力P0和集力偶M0，則邊界條件有:①當(dāng)x→時(shí)，w＝0②當(dāng)x＝0時(shí)，M＝M0

③當(dāng)x＝0時(shí)，V＝－P0可求出任意一個(gè)梁截面上的擾度w、轉(zhuǎn)角、彎矩M、剪力V。文克爾地基上半無限長梁的解

一般情況下半無限長梁計(jì)算參照教材P84：利用無限長梁的解求解半無限長梁，條件是滿足半無限長梁的自由端邊界條件。30半無限長梁上受作用于坐標(biāo)原點(diǎn)的集中力P0和集力文克爾地基上半無限長梁的解31文克爾地基上半無限長梁的解31

有限長梁求解方法是利用無限長梁與半無限長梁的解答，運(yùn)用疊加原理求解?？砂慈缦路椒ㄟM(jìn)行：1.將梁I兩端無限延伸，成無限長梁Ⅱ，按無限長梁方法解梁的內(nèi)力和位移，并求得在原來梁I的兩端A、B處產(chǎn)生的內(nèi)力MA、VA和MB、VB。

2.將梁I兩端無限延長．但在A，B處分別加上反向的MA、PA(即VA)，與MB、PB(即VB)，恰好抵消兩側(cè)梁長對(duì)中間AB段的影響,得梁Ⅲ。3.將梁Ⅱ與梁Ⅲ計(jì)算結(jié)果疊加就得到有限長梁AB在荷載P作用下的內(nèi)力和位移。文克爾地基上有限長梁的解32有限長梁求解方法是利用無限長梁與半無限長梁的解當(dāng)上部荷載較大、地基土較軟弱，只靠單向設(shè)置柱下條形基礎(chǔ)已不能滿足地基承載力和地基變形要求時(shí)，可用雙向設(shè)置的正交格形基礎(chǔ)，又稱十字交叉基礎(chǔ)。十字交叉基礎(chǔ)將荷載擴(kuò)散到更大的基底面積上，減小基底附加壓力，并且可提高基礎(chǔ)整體剛度、減少沉降差。因此這種基礎(chǔ)常做為多層建筑或地基較好的高層建筑的基礎(chǔ)，對(duì)于較軟弱的地基，還可與樁基連用。十字交叉基礎(chǔ)有3種結(jié)點(diǎn)：即十字形結(jié)點(diǎn)（中柱）,T形結(jié)點(diǎn)（邊柱）,Γ形結(jié)點(diǎn)(角柱)。柱下十字交叉基礎(chǔ)33當(dāng)上部荷載較大、地基土較軟弱，只靠單向設(shè)置柱柱下十字交叉基礎(chǔ)上的荷載是由柱網(wǎng)通過柱端作用在交叉結(jié)點(diǎn)上?；A(chǔ)計(jì)算的基本原理是把結(jié)點(diǎn)荷載分配給兩個(gè)方向的基礎(chǔ)梁，然后分別按單向的基礎(chǔ)梁的方法進(jìn)行計(jì)算。柱下十字交叉基礎(chǔ)計(jì)算的關(guān)鍵問題：單柱荷載如何在兩個(gè)方向的梁上分配？柱下十字交叉基礎(chǔ)34柱下十字交叉基礎(chǔ)上的荷載是由柱網(wǎng)通過柱端作用柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配荷載分配原則：基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)上應(yīng)滿足力平衡和變形協(xié)調(diào)條件荷載分配方法：

一般分配方法

實(shí)用簡化分配方法一般分配方法根據(jù)力平衡和變形協(xié)調(diào)條件，對(duì)任一基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)可寫出六個(gè)平衡方程，分別是：力平衡條件變形協(xié)調(diào)條件六個(gè)未知量、六個(gè)方程，所有未知量可解！太復(fù)雜！35柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配荷載分配原則：基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)上應(yīng)滿足力柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配荷載分配原則：基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)上應(yīng)滿足力平衡和變形協(xié)調(diào)條件荷載分配方法：

一般分配方法

實(shí)用簡化分配方法實(shí)用荷載簡化分配方法所謂簡化，即不考慮彎矩的分配。彎矩只作用于其各自方向上的梁上。力平衡條件變形協(xié)調(diào)條件如此簡化，則有兩個(gè)方程和兩個(gè)未知數(shù)，如何進(jìn)行求解？建立y和F之間的關(guān)系36柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配荷載分配原則：基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)上應(yīng)滿足力柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配荷載分配原則：基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)上應(yīng)滿足力平衡和變形協(xié)調(diào)條件荷載分配方法：

一般分配方法

實(shí)用簡化分配方法實(shí)用荷載簡化分配方法所謂簡化，即不考慮彎矩的分配。彎矩只作用于其各自方向上的梁上。彈性地基梁法（文克爾地基梁法）37柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配荷載分配原則：基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)上應(yīng)滿足力柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配利用文克爾地基梁法求解十字交叉基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)荷載分配文克爾地基上的兩根正交無限長梁求解其中梁的特征長度梁寬38柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配利用文克爾地基梁法求解十字交叉基柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配利用文克爾地基梁法求解十字交叉基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)荷載分配文克爾地基上的一根無限長梁和一根半無限長梁求解其中39柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配利用文克爾地基梁法求解十字交叉基柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配利用文克爾地基梁法求解十字交叉基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)荷載分配文克爾地基上的兩根正交半無限長梁求解其中40柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配利用文克爾地基梁法求解十字交叉基柱下十字交叉基礎(chǔ)荷載修正為什么進(jìn)行荷載修正？節(jié)點(diǎn)荷載分配完畢后，縱、橫兩個(gè)方向上的梁獨(dú)立進(jìn)行計(jì)算。在柱節(jié)點(diǎn)下的那塊面積在縱、橫向梁計(jì)算時(shí)都被用到，即重復(fù)利用了節(jié)點(diǎn)面積。節(jié)點(diǎn)面積往往占交叉條形基礎(chǔ)全部面積的2030%，重復(fù)利用使計(jì)算結(jié)果誤差較大，且偏于不安全。41柱下十字交叉基礎(chǔ)荷載修正為什么進(jìn)行荷載修正？節(jié)點(diǎn)荷載分配完畢柱下十字交叉基礎(chǔ)荷載修正如何進(jìn)行荷載修正？思路：既然重復(fù)計(jì)算，則提高荷載水平，以保持基底壓力不變。荷載修正方法：設(shè)實(shí)際基底面積為A，其中節(jié)點(diǎn)面積為a。荷載修正前基底壓力：實(shí)際基底壓力也即荷載修正所要達(dá)到的基底壓力：為使基底壓力保持在實(shí)際水準(zhǔn)，應(yīng)將荷載提高m倍，也即：42柱下十字交叉基礎(chǔ)荷載修正如何進(jìn)行荷載修正？思路：既然重復(fù)計(jì)算柱下十字交叉基礎(chǔ)荷載修正如何進(jìn)行荷載修正？思路：既然重復(fù)計(jì)算，則提高荷載水平，以保持基底壓力不變。荷載修正方法：提高m倍后的荷載應(yīng)為：故需要增加的荷載應(yīng)為：如此，則兩個(gè)方向梁上需要增加的荷載應(yīng)為：故修正后的兩個(gè)方向荷載應(yīng)為：43柱下十字交叉基礎(chǔ)荷載修正如何進(jìn)行荷載修正？思路：既然重復(fù)計(jì)算筏板基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)的概念和特點(diǎn)筏板基礎(chǔ)概念：底板連成整片式基礎(chǔ)?？煞譃榱喊迨胶推桨迨絻深悺７ぐ寤A(chǔ)特點(diǎn)：基礎(chǔ)底面積大，對(duì)地基的承載力要求低，地基中的附加應(yīng)力小、地基沉降和不均勻沉降相對(duì)?。换A(chǔ)寬度較大，壓縮層厚度也較大。筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法將基礎(chǔ)看成絕對(duì)剛性并假設(shè)基底反力成直線分布，按靜定分析法或倒梁法、倒樓蓋法計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力（簡化計(jì)算方法）；考慮地基和基礎(chǔ)共同作用的方法，即地基上的梁板分析方法；考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基三者共同作用的設(shè)計(jì)方法。脅梁板式脅梁板式平板式平板式44筏板基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)的概念和特點(diǎn)筏板基礎(chǔ)概念：底板連成整片式基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)的構(gòu)造要求筏板基礎(chǔ)的板厚由抗沖切、抗剪切計(jì)算確定；筏板基礎(chǔ)宜設(shè)置一定長度懸臂；筏板基礎(chǔ)配筋除按計(jì)算要求外，還應(yīng)考慮基礎(chǔ)的整體彎曲作用。筏板基礎(chǔ)的簡化計(jì)算方法采用簡化計(jì)算方法的前提是筏板基礎(chǔ)剛度遠(yuǎn)大于地基剛度，一般需要滿足以下條件：45筏板基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)的構(gòu)造要求筏板基礎(chǔ)的板厚由抗沖切、抗剪切計(jì)算計(jì)算思路和方法：把筏板劃分為獨(dú)立的條帶，條帶寬度為相鄰柱列間跨中到跨中的距離。忽略條帶間的剪力傳遞，則條帶下的基底凈線反力為：筏板基礎(chǔ)倒梁法計(jì)算筏板基礎(chǔ)內(nèi)力已知基底凈反力以及獨(dú)立條帶上的荷載以后，則可以將該條帶看成是條形基礎(chǔ)梁，用倒梁法計(jì)算其內(nèi)力。46計(jì)算思路和方法：把筏板劃分為獨(dú)立的條帶，條帶寬度為相鄰柱列間計(jì)算思路和方法：筏板基礎(chǔ)倒樓蓋法計(jì)算筏板基礎(chǔ)內(nèi)力平板式筏基：截取柱下板帶和跨中板帶按倒無梁樓蓋計(jì)算；梁板式筏基：根據(jù)肋梁布置按倒雙向板樓蓋或單向板樓蓋計(jì)算。底板分別按連續(xù)的雙向板或單向板計(jì)算，肋梁均按多跨連續(xù)梁計(jì)算，求得的連續(xù)梁邊跨跨中彎矩以及第一內(nèi)支座的彎矩宜乘以1.2的系數(shù)。計(jì)算思路和方法：上部結(jié)構(gòu)剛度很小時(shí)可考慮采用該法。按柱列布置劃分板帶，可以采用修正荷載的方法近似考慮板帶間的剪力傳遞的影響。靜定分析法計(jì)算筏板基礎(chǔ)內(nèi)力47計(jì)算思路和方法：筏板基礎(chǔ)倒樓蓋法計(jì)算筏板基礎(chǔ)內(nèi)力平板式筏基：箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)的概念和特點(diǎn)：箱形基礎(chǔ)概念：作為基礎(chǔ)用的由鋼筋混凝土頂板、底板和縱橫交錯(cuò)的內(nèi)外側(cè)墻板組成的空間格構(gòu)式整體結(jié)構(gòu)。箱形基礎(chǔ)特點(diǎn)：具有很大的剛度和調(diào)節(jié)不均勻沉降的能力；具有深埋寬基特點(diǎn)；具有很大的地下空間，具有補(bǔ)償作用，對(duì)減小地基沉降有重要作用；具有良好的抗側(cè)向荷載能力。箱形基礎(chǔ)與前述連續(xù)基礎(chǔ)在設(shè)計(jì)和施工上的不同考慮：基礎(chǔ)深埋決定要考慮地下水的壓力和浮力作用；基礎(chǔ)埋深決定要考慮抗傾覆和抗滑移的穩(wěn)定性問題；基礎(chǔ)的補(bǔ)償作用決定要沉降計(jì)算時(shí)考慮深開挖后地基的回彈和再壓縮過程；施工中需要考慮基坑支護(hù)和施工降水問題。48箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)的概念和特點(diǎn)：箱形基礎(chǔ)概念：作為基礎(chǔ)用的由鋼箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)的主要構(gòu)造要求箱形基礎(chǔ)材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C20，外圍結(jié)構(gòu)的混凝土抗?jié)B要求不低于0.6MPa；箱形基礎(chǔ)的埋置深度：要滿足地基承載力、地基變形和穩(wěn)定性要求并考慮施工環(huán)境影響；采用天然地基時(shí)不小于建筑物高度的1/12，地震區(qū)埋深不宜小于建筑物高度的1/10；箱形基礎(chǔ)的平面尺寸：綜合考慮地基承載力、變形、上部結(jié)構(gòu)布置等條件確定，平面形狀力求簡單，基礎(chǔ)底面形心盡量與上部結(jié)構(gòu)荷載重心重合；不能重合時(shí)，偏心距e≤0.1W/A；箱形基礎(chǔ)的高度：指頂、底板之間的凈高。一般取建筑物高度的1/8-1/12，且不宜小于箱形基礎(chǔ)長度的1/18，也不小于3m；箱形基礎(chǔ)的底板和頂板厚度：基礎(chǔ)底板厚度不應(yīng)小于250mm，頂板厚度不應(yīng)小于150mm，頂、底板厚度由抗剪條件確定。49箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)的主要構(gòu)造要求箱形基礎(chǔ)材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)沉降（地基變形）特點(diǎn)由于大面積的深基坑開挖，引起比較明顯的基坑土回彈變形，回彈變形大小由土的性質(zhì)、卸載大小、基坑面積和施工方法有關(guān)；高層建筑箱形基礎(chǔ)下地基變形可分為三個(gè)階段：自重應(yīng)力變形階段：建筑物加載至基礎(chǔ)開挖土重階段的變形為回彈再壓縮變形；約占總沉降的20-30%；附加應(yīng)力變形階段：建筑物荷載超過開挖土重，由兩者差值在地基中產(chǎn)生的附加應(yīng)力引起變形，約占總沉降的35-50%；恒應(yīng)力階段：指建筑物竣工后的地基長期變形，約占總沉降的30-35%。箱形基礎(chǔ)地基沉降可按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的分層總和法進(jìn)行。同樣地，基底反力的分布和大小也是隨著基礎(chǔ)荷載的變化而變化。目前，常用的文克爾地基模型和彈性半空間體模型都不能很好解決箱基基底反力分布問題。50箱形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)沉降（地基變形）特點(diǎn)由于大面積的深基坑開挖箱形基礎(chǔ)箱形內(nèi)力計(jì)算方法假設(shè)上部結(jié)構(gòu)為剛性結(jié)構(gòu)，僅考慮箱形基礎(chǔ)局部彎曲作用內(nèi)力計(jì)算時(shí)，頂板按周邊固定的雙向連續(xù)板，受自重和板上荷載作用；底板按周邊固定的倒雙向板，受基底凈反力作用?？紤]箱形基礎(chǔ)整體彎曲和局部彎曲作用51箱形基礎(chǔ)箱形內(nèi)力計(jì)算方法假設(shè)上部結(jié)構(gòu)為剛性結(jié)構(gòu)，僅考慮箱形當(dāng)施加的建筑物總荷載（扣除地下水浮力）等于挖除的有效土重時(shí)，建筑物的沉降為零，這就是補(bǔ)償性基礎(chǔ)的概念。如果建筑物總荷載大于挖除的土重，建筑物還會(huì)產(chǎn)生一定的沉降，但該沉降僅由建筑物荷載與挖除土重的差值產(chǎn)生，小于一般實(shí)體基礎(chǔ)的沉降量（？），則稱為部分補(bǔ)償性基礎(chǔ)。當(dāng)建筑物荷載小于挖除的土重時(shí)便成為超補(bǔ)償基礎(chǔ)。挖除補(bǔ)償性基礎(chǔ)概要52當(dāng)施加的建筑物總荷載（扣除地下水浮力）等于挖除的有效土重時(shí)，第四章連續(xù)基礎(chǔ)概述地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)共同工作的概念地基計(jì)算模型柱下條形基礎(chǔ)十字交叉條形基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)箱形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)補(bǔ)償性基礎(chǔ)概要53第四章連續(xù)基礎(chǔ)概述1概述連續(xù)基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用

連續(xù)基礎(chǔ)：在柱下連續(xù)設(shè)置的單向或雙向條形基礎(chǔ)，或底板連續(xù)成片的筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。需要較大的底面積滿足承載力的要求；需要一定的剛度以調(diào)整地基的不均勻變形或改善結(jié)構(gòu)的抗震性能；建筑物的功能需要設(shè)置連續(xù)的底板。常在以下情況下應(yīng)用：54概述連續(xù)基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用連續(xù)基礎(chǔ)：在柱下連續(xù)設(shè)置的單概述連續(xù)基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用

連續(xù)基礎(chǔ)：在柱下連續(xù)設(shè)置的單向或雙向條形基礎(chǔ)，或底板連續(xù)成片的筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。需要較大的底面積滿足承載力的要求；需要一定的剛度以調(diào)整地基的不均勻變形或改善結(jié)構(gòu)的抗震性能；建筑物的功能需要設(shè)置連續(xù)的底板。常在以下情況下應(yīng)用：55概述連續(xù)基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用連續(xù)基礎(chǔ)：在柱下連續(xù)設(shè)置的單概述連續(xù)基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用

連續(xù)基礎(chǔ)：在柱下連續(xù)設(shè)置的單向或雙向條形基礎(chǔ)，或底板連續(xù)成片的筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。需要較大的底面積滿足承載力的要求；需要一定的剛度以調(diào)整地基的不均勻變形或改善結(jié)構(gòu)的抗震性能；建筑物的功能需要設(shè)置連續(xù)的底板。常在以下情況下應(yīng)用：56概述連續(xù)基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用連續(xù)基礎(chǔ)：在柱下連續(xù)設(shè)置的單概述連續(xù)基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用

連續(xù)基礎(chǔ)：在柱下連續(xù)設(shè)置的單向或雙向條形基礎(chǔ)，或底板連續(xù)成片的筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。需要較大的底面積滿足承載力的要求；需要一定的剛度以調(diào)整地基的不均勻變形或改善結(jié)構(gòu)的抗震性能；建筑物的功能需要設(shè)置連續(xù)的底板。常在以下情況下應(yīng)用：57概述連續(xù)基礎(chǔ)的概念和應(yīng)用連續(xù)基礎(chǔ)：在柱下連續(xù)設(shè)置的單地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)共同工作基本概念地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)是一個(gè)完整的受力體系，三者變形相互制約、相互協(xié)調(diào)、共同工作，其中任一部分的內(nèi)力和變形都是三者共同工作的結(jié)果。共同工作中之基礎(chǔ)

基礎(chǔ)將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給地基，在這一過程中，通過自身的剛度，對(duì)上調(diào)整上部結(jié)構(gòu)荷載，對(duì)下約束地基變形，使上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基形成共同受力、變形協(xié)調(diào)的整體，起承上啟下的關(guān)鍵作用。地基受力和變形與結(jié)構(gòu)、地基和基礎(chǔ)的剛度有密切的關(guān)系58地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)共同工作基本概念地基、基礎(chǔ)和地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)共同工作完全柔性基礎(chǔ)作用于基礎(chǔ)上的荷載直接傳給地基，則地基受力與基礎(chǔ)受力分布完全相同，大小也相等。因此，對(duì)均勻分布的荷載，在地基中將會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降。沉降為中間大，兩側(cè)凹曲。如要地基產(chǎn)生均勻沉降，則需要基礎(chǔ)上的荷載分布呈中間小，兩側(cè)大的拋物型分布。要使地基均勻沉降，基礎(chǔ)上的荷載該如何分布？59地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)共同工作完全柔性基礎(chǔ)作用于基礎(chǔ)上的荷載

剛性基礎(chǔ)對(duì)荷載的傳遞和地基的變形要起約束與調(diào)整作用。假定基礎(chǔ)絕對(duì)剛性，在其上方作用有均布荷載，為適應(yīng)絕對(duì)剛性基礎(chǔ)不可彎曲的持點(diǎn)，基底反力將向兩側(cè)邊緣集中，強(qiáng)使地基表面變形均勻以適應(yīng)基礎(chǔ)的沉降。當(dāng)把地基土視為完全彈性體時(shí)，基底的反力分布將呈①的分布形式。實(shí)際的地基土僅具有很有限的強(qiáng)度，基礎(chǔ)邊緣處的應(yīng)力太大，土要屈服以至發(fā)生破壞，部分應(yīng)力將向中間轉(zhuǎn)移，于是反力的分布呈②即馬鞍形的分布。60剛性基礎(chǔ)對(duì)荷載的傳遞和地基的變形要起約束與調(diào)就承受剪應(yīng)力的能力而言，基礎(chǔ)下中間部位的土體高于邊緣處的土體、因此當(dāng)荷載繼續(xù)增加時(shí)，基礎(chǔ)下面邊緣處土體的破壞范圍不斷擴(kuò)大，反力進(jìn)一步從邊緣向中間轉(zhuǎn)移。其分布形式就成為③即鐘形的分布。如果地基土是無粘性土，沒有粘結(jié)強(qiáng)度，且基礎(chǔ)埋深很淺，邊緣處土體所受的壓力幾乎可以不計(jì)，該處土不具有強(qiáng)度，也就不能承受任何荷載，因此反力的分布就可能成為④即拋物線的分布。61就承受剪應(yīng)力的能力而言，基礎(chǔ)下中間部位的土

如果基礎(chǔ)不是絕對(duì)剛性體而是有限剛性體，在上部結(jié)構(gòu)傳來荷載和地基反力共同作用下，基礎(chǔ)要產(chǎn)生一定程度的撓曲，地基土在基底反力作用下產(chǎn)生相應(yīng)的變形。基底反力的分布形狀取決于基礎(chǔ)與地基的相對(duì)剛度，基礎(chǔ)的剛度愈大，地基的剛度愈小，則基底反力向邊緣集中的程度愈高。62如果基礎(chǔ)不是絕對(duì)剛性體而是有限剛性體，在上部地基計(jì)算模型何謂地基計(jì)算模型？地基的受力和變形的關(guān)系線彈性模型彈塑性模型psps63地基計(jì)算模型何謂地基計(jì)算模型？地基的受力和變形的關(guān)系線彈性模地基計(jì)算模型文克爾地基模型－最簡單的線彈性模型文克爾(C．winkler，1867)地基模型假定地基土界面上任意一點(diǎn)的沉降s與該點(diǎn)所承受的壓力強(qiáng)度p成正比,而與其它點(diǎn)上的壓力無關(guān)，即：p=k·s

k：文克爾地基的基床系數(shù)文克爾地基模型是把地基視為在剛性基座上由一系列側(cè)面無摩擦的土柱組成，并可以用一系列獨(dú)立的彈簧來模擬。地基僅在荷載作用區(qū)域下發(fā)生變形，在區(qū)域外的變形為零?；追戳Ψ植紙D形與地基表面的豎向位移圖形相似。當(dāng)基礎(chǔ)的剛度很大，受力后不發(fā)生撓曲，則按照文克爾地基的假定，基底反力成直線分布。64地基計(jì)算模型文克爾地基模型－最簡單的線彈性模型地基計(jì)算模型文克爾地基模型－最簡單的線彈性模型文克爾(C．winkler，1867)地基模型假定地基土界面上任意一點(diǎn)的沉降s與該點(diǎn)所承受的壓力強(qiáng)度p成正比,而與其它點(diǎn)上的壓力無關(guān)，即：p=k·s

k：文克爾地基的基床系數(shù)65地基計(jì)算模型文克爾地基模型－最簡單的線彈性模型地基計(jì)算模型文克爾地基模型－最簡單的線彈性模型文克爾(C．winkler，1867)地基模型假定地基土界面上任意一點(diǎn)的沉降s與該點(diǎn)所承受的壓力強(qiáng)度p成正比,而與其它點(diǎn)上的壓力無關(guān)，即：p=k·s

k：文克爾地基的基床系數(shù)按照文克爾模型，地基的沉降只發(fā)生在基底范圍以內(nèi)，這與實(shí)際情況不符。其原因在于忽略了地基中的剪應(yīng)力。而正是由于剪應(yīng)力的存在，地基中的附加應(yīng)力才能向四周擴(kuò)散分布、使基底以外的地表發(fā)生沉降。66地基計(jì)算模型文克爾地基模型－最簡單的線彈性模型地基計(jì)算模型彈性半空間模型－布辛奈斯克解p=f(m,z,r,E)·s

67地基計(jì)算模型彈性半空間模型－布辛奈斯克解翼板肋梁柱下條形基礎(chǔ)構(gòu)造要求截面為倒T形，由翼板和肋梁組成構(gòu)造上除需滿足擴(kuò)展基礎(chǔ)要求外，還應(yīng)符合一些條件，詳見課本P7568翼板肋梁柱下條形基礎(chǔ)構(gòu)造要求截面為倒T形，由翼板和肋梁組成構(gòu)基礎(chǔ)底面尺寸的確定柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)將條形基礎(chǔ)看作長度為L寬度為b的剛性矩形基礎(chǔ)，按地基承載力特征值確定基礎(chǔ)底面尺寸。計(jì)算時(shí)先計(jì)算荷載合力的位置，然后調(diào)整基礎(chǔ)兩端的懸臂長度，使荷載合力的重心盡可能與基礎(chǔ)形心重合，地基反力為均勻分布，并要求：69基礎(chǔ)底面尺寸的確定柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)將條形基礎(chǔ)看如果荷載合力不可能調(diào)到與基底形心重合，或者偏心距超過基礎(chǔ)長度的3％，基底反力按梯形分布，并按下式計(jì)算：基礎(chǔ)底面尺寸的確定柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)70如果荷載合力不可能調(diào)到與基底形心重合，或者偏心距超過基翼板的設(shè)計(jì)柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)翼板的內(nèi)力和截面設(shè)計(jì)與擴(kuò)展基礎(chǔ)相同：按抗沖切、抗剪切驗(yàn)算高度，由翼板截面彎矩配筋（橫截面）71翼板的設(shè)計(jì)柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)翼板的內(nèi)力和截面設(shè)計(jì)與擴(kuò)展基礎(chǔ)相同柱下條形基礎(chǔ)基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)將基礎(chǔ)看成絕對(duì)剛性并假設(shè)基底反力成直線分布，按靜定分析法或倒梁法計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力（簡化計(jì)算方法）地基上梁的計(jì)算方法，考慮地基與基礎(chǔ)的共同作用，但不考慮上部結(jié)構(gòu)剛度的影響（彈性地基梁法）考慮上部結(jié)構(gòu)參與共同作用的方法（共同作用法）72柱下條形基礎(chǔ)基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)將基礎(chǔ)看成絕對(duì)剛性并柱下條形基礎(chǔ)簡化計(jì)算方法靜定分析法適用條件：當(dāng)上部結(jié)構(gòu)和條形基礎(chǔ)的剛度很大，柱荷載比較均勻、柱距相差不大，地基土質(zhì)較均勻時(shí)，可用靜定分析法。計(jì)算思路：基礎(chǔ)梁任意截面的彎矩和剪力可取脫離體按靜力平衡條件求得?；A(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)73柱下條形基礎(chǔ)簡化計(jì)算方法基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)21柱下條形基礎(chǔ)簡化計(jì)算方法倒梁法適用條件：假定上部結(jié)構(gòu)是剛性的，柱子之間不存在差異沉降，柱腳可以作為基礎(chǔ)的不動(dòng)鉸支座。梁截面高度大于1/6柱距，以符合地基反力呈直線分布的剛度要求計(jì)算思路：以柱腳為基礎(chǔ)的固定鉸支座，將基礎(chǔ)梁視作倒置的多跨連續(xù)梁，以地基凈反力、柱腳處的彎矩和柱間分布荷載當(dāng)作基礎(chǔ)梁上的荷載求解梁中的內(nèi)力。基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)74柱下條形基礎(chǔ)簡化計(jì)算方法基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)22柱下條形基礎(chǔ)倒梁法的內(nèi)力計(jì)算步驟如下：(1).按柱的平面布置和構(gòu)造要求確定條形基礎(chǔ)長度L，根據(jù)地基承載力特征值確定基礎(chǔ)底面積A，以及基礎(chǔ)寬度B=A/L和截面抵抗矩。(2).按直線分布假設(shè)計(jì)算基底凈反力：

(3).確定柱下條形基礎(chǔ)的計(jì)算簡圖如圖,系為將柱腳作為不動(dòng)鉸支座的倒連續(xù)梁。(4).進(jìn)行連續(xù)梁分析，可用彎矩分配法、連續(xù)梁系數(shù)等方法。(5).按求得的內(nèi)力進(jìn)行梁截面設(shè)計(jì)?；A(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)75柱下條形基礎(chǔ)倒梁法的內(nèi)力計(jì)算步驟如下：基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁柱下條形基礎(chǔ)計(jì)算得到的支座反力與柱軸力一般并不相等

?And?第一個(gè)？為什么可以理解為上部結(jié)構(gòu)的剛度對(duì)基礎(chǔ)整體撓曲的抑制和調(diào)整作用使柱荷載的分布均勻化，也反映了倒梁法計(jì)算得到的支座反力與基底壓力不平衡的缺點(diǎn)。第二個(gè)？怎么辦？采用“基底反力局部調(diào)整法”，即將不平衡力（柱軸力與支座反力的差值）均勻分布在支座附近的局部范圍（一般取1/3的柱跨）上再進(jìn)行連續(xù)梁分析。將結(jié)果疊加到原先的分析結(jié)果上，如此逐次調(diào)整直到不平衡力基本消除，從而得到梁的最終內(nèi)力分布?；A(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)76柱下條形基礎(chǔ)計(jì)算得到的支座反力與柱軸力一般并不相等

?A柱下條形基礎(chǔ)第二個(gè)？怎么辦？采用“基底反力局部調(diào)整法”，即將不平衡力（柱軸力與支座反力的差值）均勻分布在支座附近的局部范圍（一般取1/3的柱跨）上再進(jìn)行連續(xù)梁分析。將結(jié)果疊加到原先的分析結(jié)果上，如此逐次調(diào)整直到不平衡力基本消除，從而得到梁的最終內(nèi)力分布?；A(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)77柱下條形基礎(chǔ)第二個(gè)？怎么辦？基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算方法－肋梁的設(shè)計(jì)25柱下條形基礎(chǔ)彈性地基梁法－文克爾地基梁法基本原理：文克爾地基假定地基土界面上任意一點(diǎn)的沉降s與該點(diǎn)所承受的壓力強(qiáng)度p成正比,而與其它點(diǎn)上的壓力無關(guān)。

p=k·s

k為文克爾地基的基床系數(shù)，量綱為kN/m3文克爾地基上的梁受到分布荷載q(kN/m)和基底反力p(kN/m2)的作用發(fā)生撓曲。彈性地基梁的計(jì)算中，通常取單位長度上的壓力計(jì)算，即F=pA＝k·s·b·1=ks·sks=

k·b·1

b(m)為基礎(chǔ)梁的寬度，ks為梁單位長度上的集中基床系數(shù)，量綱為(kN/m)。78柱下條形基礎(chǔ)彈性地基梁法－文克爾地基梁法基本原理：26

從梁上截取微元dx，根據(jù)豎向靜力平衡條件，由材料力學(xué)得梁的撓曲微分方程：滿足以下條件：地基計(jì)算模型基礎(chǔ)梁和地基的變形協(xié)調(diào)基礎(chǔ)梁上的力應(yīng)滿足平衡條件梁的邊界條件滿足條件79從梁上截取微元dx，根據(jù)豎向靜力平衡條件，由

根據(jù)接觸條件，沿梁全長的地基沉降應(yīng)與梁的撓度相等，同時(shí)引入文克爾假設(shè)，即可得到文克爾地基上梁撓曲微分方程。與梁抗彎剛度和地基集中基床系數(shù)有關(guān)，量綱為m－1，故其倒數(shù)1/稱為特征長度,特征長度越大，梁的剛度越大。四階微分方程的通解為：式中：C1，C2，C3，C4——待定系數(shù)，根據(jù)荷載及邊界條件確定。

l

——無量綱數(shù)。l

反映梁對(duì)地基相對(duì)剛度。同一地基，l愈長,即l值愈大，表示梁的柔性愈大、故稱l為柔度指數(shù)。對(duì)于文克爾地基上梁，按l可區(qū)分為：

l</4短梁（剛性梁）/4<l<有限長梁

l>無限長梁（柔性梁）80根據(jù)接觸條件，沿梁全長的地基沉降應(yīng)與梁的撓度1.無限長梁上受集中力P0作用，以作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，則梁對(duì)稱，邊界條件有:①當(dāng)x→時(shí)，w＝0②當(dāng)x＝0時(shí)，dw/dx＝0③當(dāng)x＝0時(shí)，V＝－P0/22.無限長梁上作用一集力偶M0時(shí)，邊界條件有:①當(dāng)x→時(shí)，w＝0②當(dāng)x＝0時(shí)，w＝0③當(dāng)x＝0時(shí)，M＝－M0/2

3.無限長梁上作用于若干集中力及力偶，采用疊加法見例題4－3

根據(jù)邊界條件求得待定系數(shù)。即可得到任意一個(gè)梁截面上的擾度w、轉(zhuǎn)角、彎矩M、剪力V。文克爾地基上無限長梁的解811.無限長梁上受集中力P0作用，以作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，則梁對(duì)

半無限長梁上受作用于坐標(biāo)原點(diǎn)的集中力P0和集力偶M0，則邊界條件有:①當(dāng)x→時(shí)，w＝0②當(dāng)x＝0時(shí)，M＝M0

③當(dāng)x＝0時(shí)，V＝－P0可求出任意一個(gè)梁截面上的擾度w、轉(zhuǎn)角、彎矩M、剪力V。文克爾地基上半無限長梁的解

一般情況下半無限長梁計(jì)算參照教材P84：利用無限長梁的解求解半無限長梁，條件是滿足半無限長梁的自由端邊界條件。82半無限長梁上受作用于坐標(biāo)原點(diǎn)的集中力P0和集力文克爾地基上半無限長梁的解83文克爾地基上半無限長梁的解31

有限長梁求解方法是利用無限長梁與半無限長梁的解答，運(yùn)用疊加原理求解?？砂慈缦路椒ㄟM(jìn)行：1.將梁I兩端無限延伸，成無限長梁Ⅱ，按無限長梁方法解梁的內(nèi)力和位移，并求得在原來梁I的兩端A、B處產(chǎn)生的內(nèi)力MA、VA和MB、VB。

2.將梁I兩端無限延長．但在A，B處分別加上反向的MA、PA(即VA)，與MB、PB(即VB)，恰好抵消兩側(cè)梁長對(duì)中間AB段的影響,得梁Ⅲ。3.將梁Ⅱ與梁Ⅲ計(jì)算結(jié)果疊加就得到有限長梁AB在荷載P作用下的內(nèi)力和位移。文克爾地基上有限長梁的解84有限長梁求解方法是利用無限長梁與半無限長梁的解當(dāng)上部荷載較大、地基土較軟弱，只靠單向設(shè)置柱下條形基礎(chǔ)已不能滿足地基承載力和地基變形要求時(shí)，可用雙向設(shè)置的正交格形基礎(chǔ)，又稱十字交叉基礎(chǔ)。十字交叉基礎(chǔ)將荷載擴(kuò)散到更大的基底面積上，減小基底附加壓力，并且可提高基礎(chǔ)整體剛度、減少沉降差。因此這種基礎(chǔ)常做為多層建筑或地基較好的高層建筑的基礎(chǔ)，對(duì)于較軟弱的地基，還可與樁基連用。十字交叉基礎(chǔ)有3種結(jié)點(diǎn)：即十字形結(jié)點(diǎn)（中柱）,T形結(jié)點(diǎn)（邊柱）,Γ形結(jié)點(diǎn)(角柱)。柱下十字交叉基礎(chǔ)85當(dāng)上部荷載較大、地基土較軟弱，只靠單向設(shè)置柱柱下十字交叉基礎(chǔ)上的荷載是由柱網(wǎng)通過柱端作用在交叉結(jié)點(diǎn)上?；A(chǔ)計(jì)算的基本原理是把結(jié)點(diǎn)荷載分配給兩個(gè)方向的基礎(chǔ)梁，然后分別按單向的基礎(chǔ)梁的方法進(jìn)行計(jì)算。柱下十字交叉基礎(chǔ)計(jì)算的關(guān)鍵問題：單柱荷載如何在兩個(gè)方向的梁上分配？柱下十字交叉基礎(chǔ)86柱下十字交叉基礎(chǔ)上的荷載是由柱網(wǎng)通過柱端作用柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配荷載分配原則：基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)上應(yīng)滿足力平衡和變形協(xié)調(diào)條件荷載分配方法：

一般分配方法

實(shí)用簡化分配方法一般分配方法根據(jù)力平衡和變形協(xié)調(diào)條件，對(duì)任一基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)可寫出六個(gè)平衡方程，分別是：力平衡條件變形協(xié)調(diào)條件六個(gè)未知量、六個(gè)方程，所有未知量可解！太復(fù)雜！87柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配荷載分配原則：基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)上應(yīng)滿足力柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配荷載分配原則：基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)上應(yīng)滿足力平衡和變形協(xié)調(diào)條件荷載分配方法：

一般分配方法

實(shí)用簡化分配方法實(shí)用荷載簡化分配方法所謂簡化，即不考慮彎矩的分配。彎矩只作用于其各自方向上的梁上。力平衡條件變形協(xié)調(diào)條件如此簡化，則有兩個(gè)方程和兩個(gè)未知數(shù)，如何進(jìn)行求解？建立y和F之間的關(guān)系88柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配荷載分配原則：基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)上應(yīng)滿足力柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配荷載分配原則：基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)上應(yīng)滿足力平衡和變形協(xié)調(diào)條件荷載分配方法：

一般分配方法

實(shí)用簡化分配方法實(shí)用荷載簡化分配方法所謂簡化，即不考慮彎矩的分配。彎矩只作用于其各自方向上的梁上。彈性地基梁法（文克爾地基梁法）89柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配荷載分配原則：基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)上應(yīng)滿足力柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配利用文克爾地基梁法求解十字交叉基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)荷載分配文克爾地基上的兩根正交無限長梁求解其中梁的特征長度梁寬90柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配利用文克爾地基梁法求解十字交叉基柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配利用文克爾地基梁法求解十字交叉基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)荷載分配文克爾地基上的一根無限長梁和一根半無限長梁求解其中91柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配利用文克爾地基梁法求解十字交叉基柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配利用文克爾地基梁法求解十字交叉基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)荷載分配文克爾地基上的兩根正交半無限長梁求解其中92柱下十字交叉基礎(chǔ)單柱荷載分配利用文克爾地基梁法求解十字交叉基柱下十字交叉基礎(chǔ)荷載修正為什么進(jìn)行荷載修正？節(jié)點(diǎn)荷載分配完畢后，縱、橫兩個(gè)方向上的梁獨(dú)立進(jìn)行計(jì)算。在柱節(jié)點(diǎn)下的那塊面積在縱、橫向梁計(jì)算時(shí)都被用到，即重復(fù)利用了節(jié)點(diǎn)面積。節(jié)點(diǎn)面積往往占交叉條形基礎(chǔ)全部面積的2030%，重復(fù)利用使計(jì)算結(jié)果誤差較大，且偏于不安全。93柱下十字交叉基礎(chǔ)荷載修正為什么進(jìn)行荷載修正？節(jié)點(diǎn)荷載分配完畢柱下十字交叉基礎(chǔ)荷載修正如何進(jìn)行荷載修正？思路：既然重復(fù)計(jì)算，則提高荷載水平，以保持基底壓力不變。荷載修正方法：設(shè)實(shí)際基底面積為A，其中節(jié)點(diǎn)面積為a。荷載修正前基底壓力：實(shí)際基底壓力也即荷載修正所要達(dá)到的基底壓力：為使基底壓力保持在實(shí)際水準(zhǔn)，應(yīng)將荷載提高m倍，也即：94柱下十字交叉基礎(chǔ)荷載修正如何進(jìn)行荷載修正？思路：既然重復(fù)計(jì)算柱下十字交叉基礎(chǔ)荷載修正如何進(jìn)行荷載修正？思路：既然重復(fù)計(jì)算，則提高荷載水平，以保持基底壓力不變。荷載修正方法：提高m倍后的荷載應(yīng)為：故需要增加的荷載應(yīng)為：如此，則兩個(gè)方向梁上需要增加的荷載應(yīng)為：故修正后的兩個(gè)方向荷載應(yīng)為：95柱下十字交叉基礎(chǔ)荷載修正如何進(jìn)行荷載修正？思路：既然重復(fù)計(jì)算筏板基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)的概念和特點(diǎn)筏板基礎(chǔ)概念：底板連成整片式基礎(chǔ)?？煞譃榱喊迨胶推桨迨絻深?。筏板基礎(chǔ)特點(diǎn)：基礎(chǔ)底面積大，對(duì)地基的承載力要求低，地基中的附加應(yīng)力小、地基沉降和不均勻沉降相對(duì)小；基礎(chǔ)寬度較大，壓縮層厚度也較大。筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法將基礎(chǔ)看成絕對(duì)剛性并