《地基與基礎(chǔ)工程》第3章

會計學(xué)1《地基與基礎(chǔ)工程》課件第3章2023/1/18第2頁§3.2上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用3.2.1上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用基本概念傳統(tǒng)設(shè)計采用隔離法，把上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基作為彼此離散的獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行力學(xué)分析。實(shí)質(zhì)上，在荷載作用下，地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)三部分是相互制約、相互協(xié)調(diào)的整體。地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)三部分功能不同，材料各異，研究方法亦不同，目前要把三部分完全統(tǒng)一起來進(jìn)行設(shè)計計算還有困難。（相對剛度對相互作用影響最大）

第1頁/共86頁2023/1/18第3頁§3.2上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用3.2.1.1上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的共同作用影響規(guī)律：上部結(jié)構(gòu)剛度影響基礎(chǔ)的變形與基底受力；基礎(chǔ)剛度、沉降變形影響上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力分配。假定基底反力均布：上部結(jié)構(gòu)剛性，強(qiáng)制約束基礎(chǔ)變形時：類似“倒置連續(xù)梁”，不發(fā)生整體彎曲；支座間將發(fā)生局部彎曲。上部結(jié)構(gòu)柔性，不能有效約束基礎(chǔ)變形：基礎(chǔ)同時發(fā)生整體彎曲、局部彎曲。第2頁/共86頁2023/1/18第4頁§3.2上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用第3頁/共86頁2023/1/18第5頁§3.2上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用3.2.1.2基礎(chǔ)與地基的共同作用僅考慮地基剛度的影響：剛性地基：基礎(chǔ)無撓曲，上部結(jié)構(gòu)無附加內(nèi)力，三者相互作用可忽略，分開計算；地基剛度很?。夯A(chǔ)變形及內(nèi)力大，上部結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生顯著的附加內(nèi)力（次生內(nèi)應(yīng)力）.僅考慮基礎(chǔ)剛度的影響：柔性基礎(chǔ)：隨上部荷載作用變形，假定上部荷載均勻，則基底壓力一般較均勻。剛性基礎(chǔ)：約束地基變形，調(diào)整荷載傳遞，基底壓力多不均勻；第4頁/共86頁2023/1/18第6頁§3.2上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用基礎(chǔ)剛度對“地基與基礎(chǔ)相互作用”的影響：柔性基礎(chǔ)：剛性基礎(chǔ)：柔性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)第5頁/共86頁2023/1/18第7頁§3.2上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用剛性基礎(chǔ)基底壓力的分布形態(tài)第6頁/共86頁2023/1/18第8頁§3.2上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用3.2.2地基模型3.2.1.1文克爾（winkler）地基模型地基土表面任一點(diǎn)處的變形與該點(diǎn)壓力成正比，與其它點(diǎn)壓力無關(guān)。公式：

p=k·s

p—土體表面某點(diǎn)單位面積上的壓力（kPa）

s—相應(yīng)于某點(diǎn)的豎向位移(m)；

k—地基抗力系數(shù)，又稱“基床系數(shù)”

(kN/m3)。第7頁/共86頁2023/1/18第9頁§3.2上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用特點(diǎn)：模型簡便，只要k值選擇得當(dāng)，結(jié)果較理想。但忽略剪應(yīng)力，未考慮壓力擴(kuò)散，與實(shí)際不符。適用性：適用于軟土地基；或壓縮層薄，厚度不超過基底短邊的1/2，基底壓力向外擴(kuò)散微弱的情形。第8頁/共86頁2023/1/18第10頁§3.2上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用3.2.2.2彈性半無限空間地基模型假定：地基是均質(zhì)、連續(xù)、各向同性半無限彈性體。集中荷載誘發(fā)的應(yīng)力、位移——布辛奈斯克解。P—坐標(biāo)原點(diǎn)的豎向集中力；R—M點(diǎn)至坐標(biāo)原點(diǎn)的距離；θ—R線與Z坐標(biāo)軸的夾角；r—M點(diǎn)與集中力作用點(diǎn)的水平距離。第9頁/共86頁2023/1/18第11頁§3.2上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用3.2.2.3有限壓縮層地基模型假定：地基是側(cè)限條件下，有限深度的壓縮土層；基于分層總和法，建立地基變形～荷載關(guān)系。壓縮變形公式：——自學(xué)，見土力學(xué)教材。第10頁/共86頁2023/1/18第12頁§3.2上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用3.2.3基礎(chǔ)分析方法3.2.3.1不考慮共同作用分析法——結(jié)構(gòu)力學(xué)方法具體方法：假定基底反力線性分布，將上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基分成獨(dú)立的三部分開展分析。上部結(jié)構(gòu)：底端固結(jié)于基礎(chǔ)上，求支反力；基礎(chǔ)：上部結(jié)構(gòu)支反力的反作用力為荷載，假定基底反力線性分布，求基底反力大??；地基：基底反力反作用力為荷載，求地基變形特點(diǎn)：只考慮靜力平衡；未考慮連接處位移連續(xù)、變形協(xié)調(diào)引起的基底反力重分配，及其對基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的影響。第11頁/共86頁2023/1/18第13頁§3.2上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用常見的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法:靜定分析法:柱端以荷載替代,基礎(chǔ)梁按靜定結(jié)構(gòu)分析.倒梁法:

柱端視為支座,基底壓力視為荷載,基礎(chǔ)梁按超靜定結(jié)構(gòu)分析.第12頁/共86頁2023/1/18第14頁§3.2上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用3.2.3.2考慮基礎(chǔ)與地基共同作用分析法——部分共同作用法方法：選擇地基模型；按靜力平衡條件將上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)分割，求底端支反力；上部結(jié)構(gòu)底端支反力的反作用力作為基礎(chǔ)的荷載；將基礎(chǔ)看作設(shè)置在某種地基模型上的構(gòu)件，開展地基反力計算；計算基礎(chǔ)的內(nèi)力。特點(diǎn)：未考慮上部結(jié)構(gòu)剛度，地基變形偏大；未考慮基礎(chǔ)變形引發(fā)的上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力。第13頁/共86頁2023/1/18第15頁§3.2上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用第14頁/共86頁2023/1/18第16頁§3.2上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用3.2.3.3考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基共同作用分析法——全部共同作用法原則：上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基連接處同時滿足靜力平衡與變形協(xié)調(diào)條件。上部結(jié)構(gòu)底端位移＝對應(yīng)的基礎(chǔ)表面位移；基底位移=對應(yīng)的地基變形。方法：空間子結(jié)構(gòu)法。特點(diǎn)：考慮上部結(jié)構(gòu)剛度對降低基礎(chǔ)內(nèi)力的影響；考慮了地基基礎(chǔ)變形對上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響。第15頁/共86頁2023/1/18第17頁地基頂面變形u1基礎(chǔ)底面位移u2基礎(chǔ)頂面位移u3柱底端位移u4u1=u2u3=u4三者之間變形與它們相互作用力、相互剛度有關(guān)。三者之間的作用力與它們的變形和剛度有關(guān)。上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基之間存在相互作用力，且滿足靜力平衡條件?！?.2上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用第16頁/共86頁2023/1/18第18頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)3.3.0柱下條形基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造注：構(gòu)造措施見GB50007-2002之8.3！結(jié)構(gòu)：矩形梁翼板特點(diǎn)：基底面積較大，能承受較大荷載。增加建筑整體剛度，減少不均勻沉降，提高抗震性能。翼板肋梁第17頁/共86頁2023/1/18第19頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)3.3.1柱下條形基礎(chǔ)的設(shè)計計算內(nèi)容確定基礎(chǔ)底面尺寸：按照構(gòu)造確定長度；按地基承載力確定寬度；翼板計算：翼板厚和配筋；按抗剪確定翼板厚度；按抗彎計算橫向配筋?；A(chǔ)梁縱向內(nèi)力分析；構(gòu)造設(shè)計。翼板肋梁第18頁/共86頁2023/1/18第20頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)3.3.2柱下條形基礎(chǔ)內(nèi)力計算3.3.2.1倒梁法—不考慮地基、基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)共同作用假定：上部結(jié)構(gòu)剛性，柱角無差異沉降；基礎(chǔ)近乎剛性(無整體彎曲)基底反力線性分布計算模型：柱角固定鉸支座；倒置多跨連續(xù)梁；地基凈反力線性分布。第19頁/共86頁2023/1/18第21頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)計算步驟：擬定基礎(chǔ)尺寸，計算上部結(jié)構(gòu)的作用荷載；計算地基凈反力分布（假定線性分布）；繪制多跨連續(xù)梁計算簡圖；計算連續(xù)梁的彎矩和剪力（彎矩分配法等）；調(diào)整和消除支座的不平衡力；疊加逐次計算結(jié)果，得基礎(chǔ)梁最終內(nèi)力分布。適用條件：上部結(jié)構(gòu)剛性較好，荷載分布均勻，各柱之間沒有差異沉降。地基分布均勻，基礎(chǔ)梁剛度足夠大(梁高>柱距的1/6)時。第20頁/共86頁2023/1/18第22頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)計算模型示意圖倒梁法的計算技能（結(jié)構(gòu)力學(xué)方法）——參考教材P106-108，以及例題3-1自學(xué)！第21頁/共86頁2023/1/18第23頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)靜定分析法——補(bǔ)充介紹基底壓力:假定為線性分布,根據(jù)柱端荷載,按靜力平衡條件求出;柱端處理:由上部結(jié)構(gòu)傳遞下的已知荷載代替;適用條件:上部結(jié)構(gòu)柔性,且基礎(chǔ)剛度較大的條形基礎(chǔ)或聯(lián)合基礎(chǔ).注意:倒梁法與靜定分析法的區(qū)別(柱端處理方式)!第22頁/共86頁2023/1/18第24頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)3.3.2.2文克爾地基上梁的計算——考慮地基基礎(chǔ)相互作用原理：V+dVVq－梁頂線荷載；kN/m;p－基底面荷載；kN/m２；b－基礎(chǔ)梁的底面寬度．第23頁/共86頁2023/1/18第25頁利用材料力學(xué)公式：§3.3柱下條形基礎(chǔ)第24頁/共86頁2023/1/18第26頁由變形協(xié)調(diào)條件s=，可得：文克爾地基上梁的撓曲微分方程為：§3.3柱下條形基礎(chǔ)假定q=0，則上式變?yōu)椋旱?5頁/共86頁2023/1/18第27頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)winkler地基上梁的微分方程解答：λ——彈性地基梁的特征系數(shù)；反映了梁的撓曲剛度與地基剛度之比，單位:m-1;

1/λ稱為特征長度(單位:m)。通解為：

第26頁/共86頁2023/1/18第28頁winkler地基上梁的微分方程應(yīng)用：基于邊界、荷載條件，求解微分方程；導(dǎo)出：撓度、轉(zhuǎn)角、彎矩、剪力等的計算式?！?.3柱下條形基礎(chǔ)第27頁/共86頁2023/1/18第29頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)Winkler彈性地基上的無限長梁受豎向集中力作用邊界條件：x→∞時,ω→0x=0時,dω/dx=0x=0時,V+=-P0/2。第28頁/共86頁2023/1/18第30頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)梁上不同位置的撓度：第29頁/共86頁2023/1/18第31頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)梁的劃分——注意：根據(jù)荷載作用點(diǎn)到梁段距離劃分無限長梁：荷載作用點(diǎn)距梁的兩端均大于π/λ；半無限長梁：荷載作用點(diǎn)距梁一端小于π/λ，距另一端大于π/λ；有限長梁：荷載作用點(diǎn)距梁兩端都小于π/λ，梁的長度大于π/(4λ)；剛性梁：梁的長度小于π/(4λ)。注意：剛性梁（亦稱短梁）按一般獨(dú)立基礎(chǔ)，假定基底反力為直線分布，基礎(chǔ)的內(nèi)力按倒梁法或靜定分析法計算。第30頁/共86頁2023/1/18第32頁集中力作用下的無限長梁的內(nèi)力：撓度ω、轉(zhuǎn)角θ、彎矩M、剪力V的分布圖見教材P113.§3.3柱下條形基礎(chǔ)第31頁/共86頁2023/1/18第33頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)Winkler彈性地基上的無限長梁受集中力偶作用時的內(nèi)力計算——自學(xué)Winkler彈性地基上的半無限長梁受集中力作用時的內(nèi)力計算——自學(xué)受集中力偶作用時的內(nèi)力計算——自學(xué)自學(xué)提示：主要了解邊界條件、特解形式，以及撓度、轉(zhuǎn)角、彎矩和剪力的分布特征。第32頁/共86頁2023/1/18第34頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)Winkler彈性地基上的有限長梁基于疊加原理，利用已有的無限長梁的解,完成求解第33頁/共86頁2023/1/18第35頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)基本步驟:梁I視為無限長,計算已知荷載F作用下A、B點(diǎn)的內(nèi)力(Ma,Va,Mb,Vb)；梁I視為無限長,在A、B點(diǎn)施加外載(FA,MA,FB,MB)，求其在梁的A、B點(diǎn)誘發(fā)的內(nèi)力；據(jù)下式，求解FA,MA,FB,MB

,該組荷載實(shí)質(zhì)是使受F作用的無限長梁III變成有限長梁I：

在F與FA,MA,FB,MB共同作用下，求無限長梁III上A~B段內(nèi)力及變形，即為有限長梁I受F作用的解。第34頁/共86頁2023/1/18第36頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)Winkler彈性地基梁的內(nèi)力計算步驟：確定地基的抗力系數(shù)；計算梁的λ值；根據(jù)荷載作用點(diǎn)到梁端的距離,判斷梁的性質(zhì)（無限長？半無限長？有限長？…)；計算該荷載作用下,基礎(chǔ)梁的撓度、彎距、剪力、基底反力（和撓度有關(guān)）。Winkler彈性地基梁內(nèi)力的計算技能——參考教材P118例3-2自學(xué)！第35頁/共86頁2023/1/18第37頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)3.3.2.3彈性半空間地基上梁的簡化計算——鏈桿法原理：連續(xù)支撐的地基梁有限個鏈桿支撐的梁；無限個支點(diǎn)的超靜定有限個支點(diǎn)的超靜定；鏈桿傳遞豎向力，保證地基、基礎(chǔ)位移連續(xù)；按結(jié)構(gòu)力學(xué)法求解。第36頁/共86頁2023/1/18第38頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)示意圖：第37頁/共86頁2023/1/18第39頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)鏈桿法的計算步驟——見下頁示意圖：基礎(chǔ)梁設(shè)n個豎向鏈桿，繪制計算簡圖；基礎(chǔ)梁力學(xué)模型，未知量n+2個：任意一個鏈桿處：梁的撓度=地基變形；

——見教材P120-121靜力平衡條件（2個方程）：聯(lián)立n+2個方程，求解將鏈桿內(nèi)力作用于相應(yīng)地基區(qū)段，求地基反力；根據(jù)靜力平衡，求地基梁軸向任意位置內(nèi)力。第38頁/共86頁2023/1/18第40頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)計算步驟示意圖：第39頁/共86頁2023/1/18第41頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)鏈桿法的計算技能（結(jié)構(gòu)力學(xué)方法）——參考教材P123例3-3自學(xué)！第40頁/共86頁2023/1/18第42頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)3.3.3柱下十字交叉基礎(chǔ)荷載傳遞特點(diǎn)：上部結(jié)構(gòu)荷載通過柱網(wǎng)作用在條形基礎(chǔ)的交叉點(diǎn)上，進(jìn)而傳遞給兩個方向的條基。計算原理：先分配交叉點(diǎn)荷載：僅需分配豎向力F；彎矩不分配，作用于相應(yīng)方向的梁上，不考慮正交方向梁的扭轉(zhuǎn)。再進(jìn)行單向地基梁的內(nèi)力計算(§3.2)。第41頁/共86頁2023/1/18第43頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)交叉點(diǎn)荷載的分配，滿足以下條件：靜力平衡：變形協(xié)調(diào)：如考慮節(jié)點(diǎn)荷載對其它節(jié)點(diǎn)的影響,計算極復(fù)雜！第42頁/共86頁2023/1/18第44頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)交叉點(diǎn)荷載分配的簡化算法：思路：梁視為“winkler地基梁”，忽略某節(jié)點(diǎn)荷載對其它節(jié)點(diǎn)撓度的影響。具體方法：節(jié)點(diǎn)分為“L、T、十”字型三種節(jié)點(diǎn)；假定將節(jié)點(diǎn)荷載分為：利用無限長、半無限長梁的已有解，分別計算荷載作用下，誘發(fā)的交叉點(diǎn)撓度：由，求分配后的力。注意：縱橫梁相交部分的基底面積被重復(fù)計算，將影響計算結(jié)果，需做調(diào)整！(教材P132)第43頁/共86頁2023/1/18第45頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)交叉面積計算簡圖第44頁/共86頁2023/1/18第46頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)基底面積重復(fù)計算之修正：基底計算面積大于實(shí)際，導(dǎo)致基底反力小于實(shí)際！處理方法：面積重復(fù)時基底平均壓力：實(shí)際基底平均壓力：需補(bǔ)償?shù)幕讐毫Σ钪担貉a(bǔ)償方式：增加節(jié)點(diǎn)豎向荷載：第45頁/共86頁2023/1/18第47頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)3.3.4柱下條形基礎(chǔ)的構(gòu)造——參考《規(guī)范》自學(xué)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）柱下條形基礎(chǔ)的構(gòu)造，除滿足擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造（規(guī)范第8.2.2條)要求外，尚應(yīng)符合以下規(guī)定:條形基礎(chǔ)梁的高度宜為柱距的1/4~1/8。翼板厚度hf不應(yīng)小于200mm，當(dāng)hf=200~250mm時，翼板宜取等厚度；當(dāng)hf>250mm時，可做成坡度i≤1:3的變厚翼板。條形基礎(chǔ)的端部宜向外伸出，其長度宜為第一跨距的0.25倍；第46頁/共86頁2023/1/18第48頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)現(xiàn)澆柱與條形基礎(chǔ)梁的交接處，其平面尺寸不應(yīng)小于圖要求。條形基礎(chǔ)梁頂部和底部的縱向受力鋼筋除滿足計算要求外，頂部鋼筋按計算配筋全部貫通，底部通長鋼筋不應(yīng)少于底部受力鋼筋截面總面積的1/3柱下條形基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20。第47頁/共86頁2023/1/18第49頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)第48頁/共86頁2023/1/18第50頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)第49頁/共86頁2023/1/18第51頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)第50頁/共86頁2023/1/18第52頁§3.3柱下條形基礎(chǔ)第51頁/共86頁2023/1/18第53頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)3.4.1類型與特點(diǎn)筏形基礎(chǔ)：置于地基上，具有一定厚度的，整體連續(xù)的鋼筋混凝土基礎(chǔ)板，簡稱筏基。樁—筏基礎(chǔ)：筏基＋樁基；箱形基礎(chǔ)：置于地基上，由頂板、底板、外墻、內(nèi)隔墻構(gòu)成的單層或多層鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)，作為建筑物的基礎(chǔ)，簡稱箱基。箱－樁基礎(chǔ)：箱基＋樁基。第52頁/共86頁2023/1/18第54頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)第53頁/共86頁2023/1/18第55頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)第54頁/共86頁2023/1/18第56頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)筏基與箱基的特點(diǎn)：基礎(chǔ)面積大；基礎(chǔ)埋深大；剛度大，整體性好；便于和地下室結(jié)合，利用地下空間；可與樁基聯(lián)合使用，用于軟土地基上高層建筑；基坑開挖基降水問題是關(guān)鍵；造價高，技術(shù)難度大。第55頁/共86頁2023/1/18第57頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)3.4.2地基驗(yàn)算1.持力層承載力驗(yàn)算荷載組合：正常使用極限狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)組合驗(yàn)算公式：同一般淺基礎(chǔ)；第56頁/共86頁2023/1/18第58頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)盡量使基礎(chǔ)形心與建筑物荷載重心相重合；如不能重合，荷載偏心矩應(yīng)滿足以下要求：1）按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合：2）考慮地震作用，對高寬比大于4的建筑：3）其它建筑，允許基底出現(xiàn)小范圍零應(yīng)力區(qū)，一般不超過基底面積的15%~25%。參見“高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范”2.軟弱下臥層承載力驗(yàn)算第57頁/共86頁2023/1/18第59頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)3.地基變形驗(yàn)算補(bǔ)償基礎(chǔ)的概念；深開挖基礎(chǔ)的地基變形特點(diǎn)：當(dāng)基底壓力<原存自重應(yīng)力時：地基沉降屬再壓縮變形，應(yīng)采用“再壓縮模量”計算(注：開挖中出現(xiàn)基底回彈)；當(dāng)基底壓力>原存自重應(yīng)力時：基底附加壓力（基底壓力超過原存自重應(yīng)力的部分）誘發(fā)土體產(chǎn)生固結(jié)沉降，采用對應(yīng)壓力段的“壓縮模量”計算。第58頁/共86頁2023/1/18第60頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)《箱形與筏形基礎(chǔ)規(guī)范》推薦公式：第59頁/共86頁2023/1/18第61頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)筏形與箱形基礎(chǔ)的允許變形量：重點(diǎn)控制：橫向傾斜；非地震區(qū)：地震區(qū)：第60頁/共86頁2023/1/18第62頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)3.4.3筏形基礎(chǔ)的布置、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造1.筏基埋深滿足一般淺基礎(chǔ)的埋深要求；滿足持力層、下臥層承載力要求；滿足地下室高度與結(jié)構(gòu)要求；滿足相鄰建筑、地下管線與設(shè)施的安全要求；滿足高層建筑及地基的穩(wěn)定性要求(≮H/15)。第61頁/共86頁2023/1/18第63頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)2.筏基平面形狀與面積平面形狀:主要取決于建筑平面；形心與建筑重心盡量重合；盡量對稱、規(guī)整，便于設(shè)計?；酌娣e：滿足承載力驗(yàn)算要求；基礎(chǔ)形心～建筑重心關(guān)系。第62頁/共86頁2023/1/18第64頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)3.筏基厚度一般按每層樓需50mm設(shè)計；梁板式：板厚/板跨≮1/20，且板厚≮

300；驗(yàn)算要求：抗彎；抗沖切；抗剪。第63頁/共86頁2023/1/18第65頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)梁板式筏基抗沖切驗(yàn)算：沖切錐形狀：參見下頁圖驗(yàn)算公式：第64頁/共86頁2023/1/18第66頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)筏基底板沖切破壞形態(tài)第65頁/共86頁2023/1/18第67頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)4.筏基與結(jié)構(gòu)的連接與上部結(jié)構(gòu)的連接：滿足：抗沖切、抗剪切要求；與地下室外墻的連接：外部水土壓力的承載力要求；變形、抗裂、防滲要求。與地基土體的連接：通常鋪設(shè)約100mm的墊層；需基底排水時，采用砂礫石墊層。第66頁/共86頁2023/1/18第68頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)筏基與柱或墻的連接第67頁/共86頁2023/1/18第69頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)5.筏基配筋構(gòu)造要求——參考“高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ6-99)”自學(xué)！配筋依據(jù)：筏板條帶的內(nèi)力；第68頁/共86頁2023/1/18第70頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)3.4.4筏形基礎(chǔ)的基底反力和基礎(chǔ)內(nèi)力計算3.4.4.1基底反力計算方法選擇：柱距相同、相鄰柱荷載差異不超過20％，地基土質(zhì)均勻且壓縮性大，建筑結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)總體剛度足夠大時，可不考慮基礎(chǔ)地基的共同作用，基底壓力按線性分布計算(采用條帶法或倒樓蓋法)；如不滿足上述條件，需考慮基礎(chǔ)與地基的相互作用，按彈性地基上的梁板計算。第69頁/共86頁2023/1/18第71頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)3.4.4.1.1按線性分布計算方法條帶法假定:筏板剛性,基底始終保持平面;基底反力計算式:計算要點(diǎn):(i)內(nèi)力計算時,F、M采用承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合；（和承載力驗(yàn)算不同?。?ii)采用基底凈反力計算，基礎(chǔ)及土重不計入;(iii)縱或橫條帶荷載，均采用全部柱荷載；(iv)板條按靜定結(jié)構(gòu)分析(柱荷載、地基反力)。第70頁/共86頁2023/1/18第72頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)筏基基底反力及內(nèi)力計算的條帶法示意圖第71頁/共86頁2023/1/18第73頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)倒樓蓋法原理：筏基視為以頂部柱或墻底端為支座的多跨連續(xù)板（單向或雙向板），基底壓力為外荷載，按超靜定結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析。計算步驟：(i)計算基底凈反力；(ii)計算筏板內(nèi)力；(iii)計算梁的荷載（板荷載的分區(qū)計算/轉(zhuǎn)移）;(iv)計算梁的內(nèi)力。(v)筏基的梁板配筋設(shè)計。第72頁/共86頁2023/1/18第74頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)筏基基底反力及內(nèi)力計算的倒樓蓋法示意圖第73頁/共86頁2023/1/18第75頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)3.4.4.1.1考慮基礎(chǔ)－地基共同作用的計算法計算步驟：(i)選擇地基的力學(xué)模型；(ii)按彈性地基上的梁板計算基底反力(非線性分布)；詳細(xì)的簡化計算方法介紹見教材P143!(iii)按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法，計算筏板內(nèi)力;(vi)筏板配筋設(shè)計.第74頁/共86頁2023/1/18第76頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)筏基基底反力及內(nèi)力計算的基礎(chǔ)～地基共同作用法示意圖第75頁/共86頁2023/1/18第77頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)3.4.5箱形基礎(chǔ)的布置、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造1.基礎(chǔ)高度：箱基底板底面～頂板頂面距離一般為建筑高度的1/8~1/12;不宜小于基礎(chǔ)長度(不含外挑部分)的1/20，且不小于3m（凈高不宜小于2.2m）；滿足地下空間使用的需要。2.基礎(chǔ)埋深地震設(shè)防區(qū)，不小于建筑高度的1/15。第76頁/共86頁2023/1/18第78頁§3.4筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)3.基礎(chǔ)平面布置與面積平面形狀簡單、對稱，便于計算；形心與建筑重心盡量重合；面積滿足持力層、軟弱下臥層承載力要求。4.箱基頂、底板設(shè)計滿足整體、局部抗彎剛度要求；一般需開展正截面抗彎、斜界截面抗剪、抗沖切驗(yàn)算；底板需具有較大剛度及良