連續(xù)基礎(chǔ)課件

第二章連續(xù)基礎(chǔ)

第一節(jié)概述柱下條形基礎(chǔ)及柱下交叉條形基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)第二章連續(xù)基礎(chǔ)

第一節(jié)概述柱下條形基礎(chǔ)及柱下交叉條形基第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件特點：

1、較大的基礎(chǔ)底面積

2、加強建筑物的整體剛度，減小不均勻沉降

3、箱基、筏基----補償性基礎(chǔ)特點：第二節(jié)地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)相互作用的概念常規(guī)設(shè)計：基底反力分布為線性。實際：受地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)制約，基底反力分布很復(fù)雜第二節(jié)地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)相互作用的概念一、地基與基礎(chǔ)的相互作用（一）柔性基礎(chǔ):基礎(chǔ)抗彎剛度小，隨地基變形彎曲，不擴散應(yīng)力，反力分布與荷載分布一致一、地基與基礎(chǔ)的相互作用第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件（二）剛性基礎(chǔ)：基礎(chǔ)抗彎剛度大，中心荷載作用下，基礎(chǔ)均勻沉降。基底反力：邊緣大，中間小---------架越作用（二）剛性基礎(chǔ)：基礎(chǔ)抗彎剛度大，中心荷載作用下，基礎(chǔ)均勻沉降第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件1、基礎(chǔ)剛度很大，地基為粘性土3、基礎(chǔ)抗彎剛度中等，地基為一般粘性土2、基礎(chǔ)抗彎剛度很小，地基為巖石（三）基礎(chǔ)相對剛度的影響1、基礎(chǔ)剛度很大，地基為粘性土3、基礎(chǔ)抗彎剛度中等，地基為一（四）地基非均質(zhì)性的影響（四）地基非均質(zhì)性的影響不均勻地基上柱荷載分布的影響不均勻地基上柱荷載分布的影響二、地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響上部結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)敏感結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)：承重體系：屋架—柱—基礎(chǔ)木結(jié)構(gòu)和排架結(jié)構(gòu)不均勻沉降時不會產(chǎn)生次應(yīng)力但可能造成圍護結(jié)構(gòu)開裂或影響使用功能二、地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響上部結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)敏感結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)二、地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響上部結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)敏感結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)砌體承重結(jié)構(gòu)，鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)不均勻沉降時會產(chǎn)生次應(yīng)力結(jié)構(gòu)本身容易開裂敏感結(jié)構(gòu)加大結(jié)構(gòu)整體剛度，獨立基礎(chǔ)設(shè)置地梁均質(zhì)地基上多層多跨框架，沉降中部大，兩端小8跨15層框架，邊柱荷載增加40%，中柱卸載10%，按常規(guī)設(shè)計，偏于不安全基礎(chǔ)剛度越大，其撓曲越小高壓縮層地基上的框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)剛度宜大二、地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響上部結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)敏感結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)二、地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響上部結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)敏感結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)煙囪、水塔、高爐、筒倉等高聳結(jié)構(gòu)整體配置獨立基礎(chǔ)受臨近建筑物影響，易產(chǎn)生基礎(chǔ)傾斜剛性結(jié)構(gòu)二、地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響上部結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)敏感結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)三、上部結(jié)構(gòu)剛度的影響三、上部結(jié)構(gòu)剛度的影響第三節(jié)地基計算模型文克勒地基模型彈性半空間地基模型有限壓縮層地基模型第三節(jié)地基計算模型文克勒地基模型1、文克勒地基模型：地基上任一點所受的壓力強度p與該點的地基沉降量s成正比。p=ksK----基床反力系數(shù)（基床系數(shù)）KN/m31、文克勒地基模型：每根彈簧與相鄰彈簧的壓力和變形毫無關(guān)系----相鄰?fù)林g沒有摩阻力----地基中只有正應(yīng)力而沒有剪應(yīng)力。----地基變形只限于基礎(chǔ)底面范圍p=ks每根彈簧與相鄰彈簧的壓力和變形毫無關(guān)系----相鄰?fù)林g沒可按文克勒地基模型計算的地基：地基主要受力層為軟土厚度≤0.5基底寬度的薄壓縮層地基基底下塑性區(qū)相應(yīng)較大時支承在樁上的連續(xù)基礎(chǔ)，可用彈簧代替群樁可按文克勒地基模型計算的地基：地基主要受力層為軟土2、彈性半空間地基模型：yzxoPMxyzrRβM’α

2、彈性半空間地基模型：yzxoPMxyzrRβM’α將地基視為均質(zhì)的線性變形半空間，用彈性力學(xué)公式計算地基中的附加應(yīng)力或位移（沉降）。特點：地基上任意點的沉降與整個基底反力以及鄰近荷載的分布有關(guān)第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件…j網(wǎng)格的均布壓力合力為1時在i網(wǎng)格引起的沉降…j網(wǎng)格的均布壓力合力為1時在i網(wǎng)格引起的沉降第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件優(yōu)點：能擴散應(yīng)力、變形缺點：擴散能力超過地基實際情況

未考慮地基的成層性優(yōu)點：能擴散應(yīng)力、變形3、有限壓縮層地基模型：用分層總和法計算地基沉降，其他同23、有限壓縮層地基模型：…j網(wǎng)格的均布壓力合力為1時在i網(wǎng)格引起的沉降用分層總和法計算…j網(wǎng)格的均布壓力合力為1時在i網(wǎng)格引起的沉降用分層總和法計第四節(jié)文克勒地基上梁的計算一、無限長梁的解答（一）微分方程：材料力學(xué)中，梁純彎撓曲微分方程：

第四節(jié)文克勒地基上梁的計算一、無限長梁的解答第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件若q=0若q=0----文克勒地基上梁的撓曲微分方程----文克勒地基上梁的撓曲微分方程設(shè)通解：λ-梁的柔度特征值（1/長度）1/λ---特征長度λ

，EI基礎(chǔ)的相對剛度愈大設(shè)λ-梁的柔度特征值（1/長度）（二）集中荷載作用下的解答：1、豎向集中力作用下：（二）集中荷載作用下的解答：邊界條件：求解AxBxCxDx是λx的函數(shù)（3-19），也可查表邊界條件：求解AxBxCxDx是λx的函數(shù)（3-2、集中力偶作用下：2、集中力偶作用下：集中力偶作用下求解結(jié)果集中力偶作用下求解結(jié)果3、若干個集中力、力偶作用下：先計算單獨作用時在該截面引起的效應(yīng)，再疊加總效應(yīng)注意：坐標(biāo)原點在集中荷載作用點3、若干個集中力、力偶作用下：二、有限長梁的計算有限長梁無限長梁二、有限長梁的計算將有限長梁Ⅰ無限長梁Ⅱ?qū)⒂邢揲L梁Ⅰ無限長梁Ⅱ要求FA,MA,FB,MB在梁Ⅱ的A、B兩截面上所產(chǎn)生的彎矩和剪力:-Ma、-Va,-Mb、-Vb，A，B兩截面彎矩、剪力為0外荷載在梁Ⅱ的A、B兩截面上所產(chǎn)生的彎矩和剪力:

Ma、Va,Mb、Vb，要求FA,MA,FB,MB在梁Ⅱ的A、B兩截面上所產(chǎn)生的彎矩求出FA,MA,FB,MB求出FA,MA,FB,MB再按無限長梁計算（3-24）再按無限長梁計算（3-24）三、地基上梁的柔度指數(shù)：梁的剛度剛性梁梁的剛度梁無限長，柔性梁

三、地基上梁的柔度指數(shù)：一般：短梁（剛性梁）有限長梁（有限剛度梁）長梁（柔性梁）一般：四、基床系數(shù)：四、基床系數(shù)：1、按基礎(chǔ)的預(yù)估沉降量確定2、按載荷試驗成果確定1、按基礎(chǔ)的預(yù)估沉降量確定例1、條形基礎(chǔ)EI=4.3×103MPa.m4,長l=17m,底面寬b=2.5m,預(yù)估平均沉降sm=39.7mm,試計算基礎(chǔ)中點C處的撓度、彎矩和基底凈反力。例1、條形基礎(chǔ)EI=4.3×103MPa.m4,長l=17解：（1）判斷梁類型：屬有限長梁解：（1）判斷梁類型：屬有限長梁解：（2）計算邊界條件力：FA,MA,FB,MB（見教材）（3）計算C處的撓度、彎矩和基底凈反力解：（2）計算邊界條件力：FA,MA,FB,MB（見教材）（例2、推導(dǎo)半無限長梁在集中力F0作用下O點的撓度計算公式。例2、推導(dǎo)半無限長梁在集中力F0作用下O點的撓度計算公式。五、地基上梁的數(shù)值分析：k不是常數(shù)非文克勒地基模型（彈性半空間地基模型，有限壓縮層地基模型）有限元法五、地基上梁的數(shù)值分析：有限元法

六、柱下條形基礎(chǔ)

六、柱下條形基礎(chǔ)（一）、構(gòu)造要求1、倒T型，由肋梁和翼板組成，梁高為柱距的1/4~1/8翼板厚≥200mm，當(dāng)翼板厚≥250mm時，宜采用變厚度翼板（一）、構(gòu)造要求第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件2、為調(diào)整基底形心位置，使基底壓力分布較為均勻，形心與合力作用點重合，條形基礎(chǔ)端部宜向外伸出，長度宜為第一跨度的0.25倍(荷載不對稱時，兩端伸出長度可不相等）2、為調(diào)整基底形心位置，使基底壓力分布較為均勻，形心與合力作3、柱與條形基礎(chǔ)梁交接處3、柱與條形基礎(chǔ)梁交接處4、基礎(chǔ)梁頂?shù)撞夸摻钜獫M足計算要求，頂部鋼筋按計算配筋全部貫通，底部通長鋼筋≮底部受力鋼筋截面總面積的1/35、混凝土強度等級≮C204、基礎(chǔ)梁頂?shù)撞夸摻钜獫M足計算要求，頂部鋼筋按計算配筋全部貫二、柱下條形基礎(chǔ)的內(nèi)力計算（二）彈性地基梁法（一）簡化計算方法

----倒梁法，靜定分析法二、柱下條形基礎(chǔ)的內(nèi)力計算（二）彈性地基梁法（一）簡化計算方（一）簡化計算方法

----倒梁法，靜定分析法地基比較均勻上部結(jié)構(gòu)剛度較好荷載分布較均勻條形基礎(chǔ)梁高不小于1/6柱距滿足下列條件，可按倒梁法或靜定分析法計算：邊跨跨中彎矩值×1.2第一支座彎矩值×1.2為什么？（一）簡化計算方法地基比較均勻上部結(jié)構(gòu)剛度較好荷載分布較均勻倒梁法計算：用于上部結(jié)構(gòu)剛度較大時（1）確定基礎(chǔ)尺寸（2）計算基底凈反力（兩端邊跨增加15%~20%）（3）計算彎矩、剪力，繪出彎矩、剪力圖（4）調(diào)整與消除支座的不平衡力（5）疊加逐次計算成果，求得連續(xù)梁最終內(nèi)力分布bc,def,g倒梁法計算：用于上部結(jié)構(gòu)剛度較大時（1）確定基礎(chǔ)尺寸（2）計調(diào)整與消除支座的不平衡力：Ri≠Fi，基底反力局部調(diào)整法（1）⊿p=Fi-Pi（2）將⊿p折算成分布荷載⊿q，均勻分布在支座相鄰兩跨的各1/3跨度范圍：邊跨支座：中間跨支座l0—邊柱下基礎(chǔ)梁外伸長度調(diào)整與消除支座的不平衡力：中間跨支座l0—邊柱下基礎(chǔ)梁外伸長（3）計算⊿q作用下的彎矩⊿M、剪力⊿V和支座反力⊿Ri,，

將⊿Ri與原支座反力Ri疊加，R’=Ri+⊿Ri,若R’與Fi接近（其差值＜20%），調(diào)整計算可結(jié)束。（3）計算⊿q作用下的彎矩⊿M、剪力⊿V和支座反力⊿Ri,，靜定分析法：用于上部結(jié)構(gòu)剛度較小時：靜定分析法：用于上部結(jié)構(gòu)剛度較小時：例3、基礎(chǔ)埋深為1.5m，修正后的地基承載力特征值為126.5KPa，圖中柱荷載均為設(shè)計值，標(biāo)準(zhǔn)值可近似取為設(shè)計值的0.74倍。試確定基礎(chǔ)底面尺寸，并用倒梁法計算基礎(chǔ)梁的內(nèi)力。例3、基礎(chǔ)埋深為1.5m，修正后的地基承載力特征值為126.解：

解：

2、彈性地基梁法----不滿足簡化計算條件（1）基礎(chǔ)寬≥可壓縮土層厚度×2，地基壓縮性均勻----文克勒地基上梁的計算（2）基礎(chǔ)寬≥可壓縮土層厚度×2，地基沿縱向壓縮性不均勻----文克勒地基上梁的數(shù)值分析（3）非文克勒地基上梁的數(shù)值分析2、彈性地基梁法----不滿足簡化計算條件第七節(jié)柱下交叉條形基礎(chǔ)1、上部結(jié)構(gòu)具有很大的整體剛度：----倒置的二組連續(xù)梁2、上部結(jié)構(gòu)剛度較?。?---將柱荷載分配到兩個方向基礎(chǔ)梁上第七節(jié)柱下交叉條形基礎(chǔ)1、上部結(jié)構(gòu)具有很大的整體剛度：第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第八節(jié)

筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)高層設(shè)計：地基計算、內(nèi)力分析、強度計算、構(gòu)造要求第八節(jié)筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)高層確定平面尺寸：1、基底平面形心宜與結(jié)構(gòu)永久荷載重心重合，不能重合時，2、符合W----與偏心矩方向一致的基礎(chǔ)底面邊緣抵抗矩A----基礎(chǔ)底面積確定平面尺寸：W----與偏心矩方向一致的基礎(chǔ)底面邊緣抵抗矩對于抗震設(shè)防的建筑：p—地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的基礎(chǔ)底面平均壓力Pmax--地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的基礎(chǔ)邊緣最大壓力

----調(diào)整后的地基抗震承載力，

----地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)，對于抗震設(shè)防的建筑：p—地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的基礎(chǔ)底面平均壓寬/高>4的高層建筑，在地震作用下基礎(chǔ)底面不宜出現(xiàn)拉應(yīng)力；（pmin≥0,即)其他建筑：允許出現(xiàn)小范圍零應(yīng)力區(qū)，其面積不應(yīng)超過基礎(chǔ)底面積的15%寬/高>4的高層建筑，在地震作用下基礎(chǔ)底面不宜出現(xiàn)拉應(yīng)力；（一、筏形基礎(chǔ)一、筏形基礎(chǔ)第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件1、構(gòu)造要求：（1）平板式：板厚≮400mm梁板式：12層以上板厚≮400mm，且板厚≮1/14短邊凈跨1、構(gòu)造要求：梁板式：12層以上板厚≮400mm，柱、梁、板的構(gòu)造：柱、梁、板的構(gòu)造：（2）筏板邊緣伸出邊柱和角柱外側(cè)，長度≯1/4邊跨（肋梁外伸），無外伸肋梁≯1.5m雙向外伸,直角削成鈍角（2）筏板邊緣伸出邊柱和角柱外側(cè)，長度≯1/4邊跨（肋梁外伸（3）配筋：ⅰ、梁板式的板和梁：

頂部：按計算全部連通

底部1/2~1/3貫通，且配筋率不小于0.15%ⅱ、平板式：頂部：按計算全部連通柱下板帶和跨中板帶底部：1/2~1/3貫通，且配筋率不小于0.15%ⅲ、筏板邊緣的外伸部分：上下配筋，無外伸肋梁時，板底配輻射狀附加鋼筋（3）配筋：第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件（4）混凝土：≮C30（4）混凝土：≮C302、內(nèi)力計算：----簡化計算法----倒樓蓋法、靜定分析法----彈性地基板-----有限元法2、內(nèi)力計算：----簡化計算法：地基比較均勻，上部結(jié)構(gòu)剛度較好，梁板式筏基：梁高/跨≮1/6平板式筏基：板厚/跨≮1/6相鄰柱荷載及柱距的變化不超過20%-----倒樓蓋法計算。----簡化計算法：倒樓蓋法:平板式筏基:無梁樓蓋梁板式筏基:

底板：連續(xù)雙向板或單向板肋梁：連續(xù)梁倒樓蓋法:平板式筏基:無梁樓蓋梁板式筏基:上部結(jié)構(gòu)剛度較差-----靜定分析法計算分別沿縱橫柱列方向截取相鄰柱列間中線到中線的條形計算板帶，用靜定分析法對板帶進(jìn)行內(nèi)力計算上部結(jié)構(gòu)剛度較差-----靜定分析法計算分別沿縱橫柱列方向截第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件二、箱形基礎(chǔ)（一）、構(gòu)造要求：1、箱形基礎(chǔ)的內(nèi)外墻應(yīng)沿上部結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)和剪力墻縱橫均勻布置，墻體水平截面總面積不小于箱基外墻外包尺寸的水平投影面積。長/寬>4的箱基，縱墻水平截面總面積不小于箱基外墻外包尺寸的水平投影面積。二、箱形基礎(chǔ)（一）、構(gòu)造要求：2、箱形基礎(chǔ)高度：結(jié)構(gòu)承載力整體剛度使用功能不小于箱基長度的1/20，并不小于3m。2、箱形基礎(chǔ)高度：3、箱形基礎(chǔ)埋深：地基承載力基礎(chǔ)傾覆及滑移穩(wěn)定性建筑物整體傾斜抗震設(shè)防烈度一般可取箱形基礎(chǔ)高度，在抗震設(shè)防區(qū)不小于1/15建筑物高度。3、箱形基礎(chǔ)埋深：3、箱形頂、底板及墻身厚度：受力情況整體剛度防水要求底板厚不小于300mm，外墻厚不小于250mm，內(nèi)墻厚不小于200mm。3、箱形頂、底板及墻身厚度：4、配筋：墻體應(yīng)設(shè)置雙面鋼筋，直徑不小于10mm，間距不大于200mm。5、門洞設(shè)置：宜設(shè)在柱間居中部位，洞口上過梁高度不小于層高的1/5，洞口面積不大于柱距與箱基高乘積的1/6。6、混凝土強度等級：不小于C20，抗?jié)B等級不小于0.6MPa。4、配筋：墻體應(yīng)設(shè)置雙面鋼筋，直徑不小于10mm，間距不大于（二）、簡化計算1、土層在豎向、水平方向較均勻

上部結(jié)構(gòu)平立面布置較規(guī)則的剪力墻、框架、框—剪時，箱基頂、底板按局部彎曲計算，

頂板----普通樓蓋

底板----倒樓蓋（二）、簡化計算基底反力：按《高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》JGJ6-99地基反力系數(shù)表基底反力：按《高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》JGJ6-992、不符合1，按整體彎曲和局部彎曲疊加局部彎曲：彎矩乘以0.8的折減系數(shù)2、不符合1，按整體彎曲和局部彎曲疊加局部彎曲：彎矩乘以0.整體彎曲：空心厚板軸向受壓軸向受拉整體彎曲：空心厚板軸向受壓軸向受拉計算時應(yīng)考慮：荷載與地基反力在縱橫兩方向重復(fù)使用上部結(jié)構(gòu)剛度影響應(yīng)對Mx,My折減—參考教材或其他參考資料計算時應(yīng)考慮：荷載與地基反力在縱橫兩方向重復(fù)使用上部結(jié)構(gòu)剛度將整體彎曲和局部彎曲兩種結(jié)果疊加：頂、底板----拉彎、壓彎構(gòu)件進(jìn)行配筋將整體彎曲和局部彎曲兩種結(jié)果疊加：三、地下室設(shè)計時應(yīng)考慮的幾個問題1、地基基礎(chǔ)的補償性設(shè)計概念2、地下室的抗浮設(shè)計3、后澆帶的設(shè)置三、地下室設(shè)計時應(yīng)考慮的幾個問題1、地基基礎(chǔ)的補償性設(shè)計概念1、地基基礎(chǔ)的補償性設(shè)計概念：在軟弱地基上建造采用淺基礎(chǔ)的高層建筑1、地基基礎(chǔ)的補償性設(shè)計概念：2、地下室的抗浮設(shè)計：（1）地下室抗浮穩(wěn)定性驗算：（2）底板強度驗算：施工期間滿足強度、剛度、抗裂要求--地下室及已建上部結(jié)構(gòu)自重--地下水對地下室的浮力2、地下室的抗浮設(shè)計：（1）地下室抗浮穩(wěn)定性驗算：（2）底板3、后澆帶的設(shè)置：大體積混凝土，長度超過40m減少主樓與裙房間的差異沉降3、后澆帶的設(shè)置：大體積混凝土，長度超過40m減少主樓與裙房第二章連續(xù)基礎(chǔ)

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第一節(jié)概述柱下條形基礎(chǔ)及柱下交叉條形基第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件特點：

1、較大的基礎(chǔ)底面積

2、加強建筑物的整體剛度，減小不均勻沉降

3、箱基、筏基----補償性基礎(chǔ)特點：第二節(jié)地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)相互作用的概念常規(guī)設(shè)計：基底反力分布為線性。實際：受地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)制約，基底反力分布很復(fù)雜第二節(jié)地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)相互作用的概念一、地基與基礎(chǔ)的相互作用（一）柔性基礎(chǔ):基礎(chǔ)抗彎剛度小，隨地基變形彎曲，不擴散應(yīng)力，反力分布與荷載分布一致一、地基與基礎(chǔ)的相互作用第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件（二）剛性基礎(chǔ)：基礎(chǔ)抗彎剛度大，中心荷載作用下，基礎(chǔ)均勻沉降?；追戳Γ哼吘壌?，中間小---------架越作用（二）剛性基礎(chǔ)：基礎(chǔ)抗彎剛度大，中心荷載作用下，基礎(chǔ)均勻沉降第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件1、基礎(chǔ)剛度很大，地基為粘性土3、基礎(chǔ)抗彎剛度中等，地基為一般粘性土2、基礎(chǔ)抗彎剛度很小，地基為巖石（三）基礎(chǔ)相對剛度的影響1、基礎(chǔ)剛度很大，地基為粘性土3、基礎(chǔ)抗彎剛度中等，地基為一（四）地基非均質(zhì)性的影響（四）地基非均質(zhì)性的影響不均勻地基上柱荷載分布的影響不均勻地基上柱荷載分布的影響二、地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響上部結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)敏感結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)：承重體系：屋架—柱—基礎(chǔ)木結(jié)構(gòu)和排架結(jié)構(gòu)不均勻沉降時不會產(chǎn)生次應(yīng)力但可能造成圍護結(jié)構(gòu)開裂或影響使用功能二、地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響上部結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)敏感結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)二、地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響上部結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)敏感結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)砌體承重結(jié)構(gòu)，鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)不均勻沉降時會產(chǎn)生次應(yīng)力結(jié)構(gòu)本身容易開裂敏感結(jié)構(gòu)加大結(jié)構(gòu)整體剛度，獨立基礎(chǔ)設(shè)置地梁均質(zhì)地基上多層多跨框架，沉降中部大，兩端小8跨15層框架，邊柱荷載增加40%，中柱卸載10%，按常規(guī)設(shè)計，偏于不安全基礎(chǔ)剛度越大，其撓曲越小高壓縮層地基上的框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)剛度宜大二、地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響上部結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)敏感結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)二、地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響上部結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)敏感結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)煙囪、水塔、高爐、筒倉等高聳結(jié)構(gòu)整體配置獨立基礎(chǔ)受臨近建筑物影響，易產(chǎn)生基礎(chǔ)傾斜剛性結(jié)構(gòu)二、地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響上部結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)敏感結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)三、上部結(jié)構(gòu)剛度的影響三、上部結(jié)構(gòu)剛度的影響第三節(jié)地基計算模型文克勒地基模型彈性半空間地基模型有限壓縮層地基模型第三節(jié)地基計算模型文克勒地基模型1、文克勒地基模型：地基上任一點所受的壓力強度p與該點的地基沉降量s成正比。p=ksK----基床反力系數(shù)（基床系數(shù)）KN/m31、文克勒地基模型：每根彈簧與相鄰彈簧的壓力和變形毫無關(guān)系----相鄰?fù)林g沒有摩阻力----地基中只有正應(yīng)力而沒有剪應(yīng)力。----地基變形只限于基礎(chǔ)底面范圍p=ks每根彈簧與相鄰彈簧的壓力和變形毫無關(guān)系----相鄰?fù)林g沒可按文克勒地基模型計算的地基：地基主要受力層為軟土厚度≤0.5基底寬度的薄壓縮層地基基底下塑性區(qū)相應(yīng)較大時支承在樁上的連續(xù)基礎(chǔ)，可用彈簧代替群樁可按文克勒地基模型計算的地基：地基主要受力層為軟土2、彈性半空間地基模型：yzxoPMxyzrRβM’α

2、彈性半空間地基模型：yzxoPMxyzrRβM’α將地基視為均質(zhì)的線性變形半空間，用彈性力學(xué)公式計算地基中的附加應(yīng)力或位移（沉降）。特點：地基上任意點的沉降與整個基底反力以及鄰近荷載的分布有關(guān)第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件…j網(wǎng)格的均布壓力合力為1時在i網(wǎng)格引起的沉降…j網(wǎng)格的均布壓力合力為1時在i網(wǎng)格引起的沉降第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件優(yōu)點：能擴散應(yīng)力、變形缺點：擴散能力超過地基實際情況

未考慮地基的成層性優(yōu)點：能擴散應(yīng)力、變形3、有限壓縮層地基模型：用分層總和法計算地基沉降，其他同23、有限壓縮層地基模型：…j網(wǎng)格的均布壓力合力為1時在i網(wǎng)格引起的沉降用分層總和法計算…j網(wǎng)格的均布壓力合力為1時在i網(wǎng)格引起的沉降用分層總和法計第四節(jié)文克勒地基上梁的計算一、無限長梁的解答（一）微分方程：材料力學(xué)中，梁純彎撓曲微分方程：

第四節(jié)文克勒地基上梁的計算一、無限長梁的解答第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件若q=0若q=0----文克勒地基上梁的撓曲微分方程----文克勒地基上梁的撓曲微分方程設(shè)通解：λ-梁的柔度特征值（1/長度）1/λ---特征長度λ

，EI基礎(chǔ)的相對剛度愈大設(shè)λ-梁的柔度特征值（1/長度）（二）集中荷載作用下的解答：1、豎向集中力作用下：（二）集中荷載作用下的解答：邊界條件：求解AxBxCxDx是λx的函數(shù)（3-19），也可查表邊界條件：求解AxBxCxDx是λx的函數(shù)（3-2、集中力偶作用下：2、集中力偶作用下：集中力偶作用下求解結(jié)果集中力偶作用下求解結(jié)果3、若干個集中力、力偶作用下：先計算單獨作用時在該截面引起的效應(yīng)，再疊加總效應(yīng)注意：坐標(biāo)原點在集中荷載作用點3、若干個集中力、力偶作用下：二、有限長梁的計算有限長梁無限長梁二、有限長梁的計算將有限長梁Ⅰ無限長梁Ⅱ?qū)⒂邢揲L梁Ⅰ無限長梁Ⅱ要求FA,MA,FB,MB在梁Ⅱ的A、B兩截面上所產(chǎn)生的彎矩和剪力:-Ma、-Va,-Mb、-Vb，A，B兩截面彎矩、剪力為0外荷載在梁Ⅱ的A、B兩截面上所產(chǎn)生的彎矩和剪力:

Ma、Va,Mb、Vb，要求FA,MA,FB,MB在梁Ⅱ的A、B兩截面上所產(chǎn)生的彎矩求出FA,MA,FB,MB求出FA,MA,FB,MB再按無限長梁計算（3-24）再按無限長梁計算（3-24）三、地基上梁的柔度指數(shù)：梁的剛度剛性梁梁的剛度梁無限長，柔性梁

三、地基上梁的柔度指數(shù)：一般：短梁（剛性梁）有限長梁（有限剛度梁）長梁（柔性梁）一般：四、基床系數(shù)：四、基床系數(shù)：1、按基礎(chǔ)的預(yù)估沉降量確定2、按載荷試驗成果確定1、按基礎(chǔ)的預(yù)估沉降量確定例1、條形基礎(chǔ)EI=4.3×103MPa.m4,長l=17m,底面寬b=2.5m,預(yù)估平均沉降sm=39.7mm,試計算基礎(chǔ)中點C處的撓度、彎矩和基底凈反力。例1、條形基礎(chǔ)EI=4.3×103MPa.m4,長l=17解：（1）判斷梁類型：屬有限長梁解：（1）判斷梁類型：屬有限長梁解：（2）計算邊界條件力：FA,MA,FB,MB（見教材）（3）計算C處的撓度、彎矩和基底凈反力解：（2）計算邊界條件力：FA,MA,FB,MB（見教材）（例2、推導(dǎo)半無限長梁在集中力F0作用下O點的撓度計算公式。例2、推導(dǎo)半無限長梁在集中力F0作用下O點的撓度計算公式。五、地基上梁的數(shù)值分析：k不是常數(shù)非文克勒地基模型（彈性半空間地基模型，有限壓縮層地基模型）有限元法五、地基上梁的數(shù)值分析：有限元法

六、柱下條形基礎(chǔ)

六、柱下條形基礎(chǔ)（一）、構(gòu)造要求1、倒T型，由肋梁和翼板組成，梁高為柱距的1/4~1/8翼板厚≥200mm，當(dāng)翼板厚≥250mm時，宜采用變厚度翼板（一）、構(gòu)造要求第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件2、為調(diào)整基底形心位置，使基底壓力分布較為均勻，形心與合力作用點重合，條形基礎(chǔ)端部宜向外伸出，長度宜為第一跨度的0.25倍(荷載不對稱時，兩端伸出長度可不相等）2、為調(diào)整基底形心位置，使基底壓力分布較為均勻，形心與合力作3、柱與條形基礎(chǔ)梁交接處3、柱與條形基礎(chǔ)梁交接處4、基礎(chǔ)梁頂?shù)撞夸摻钜獫M足計算要求，頂部鋼筋按計算配筋全部貫通，底部通長鋼筋≮底部受力鋼筋截面總面積的1/35、混凝土強度等級≮C204、基礎(chǔ)梁頂?shù)撞夸摻钜獫M足計算要求，頂部鋼筋按計算配筋全部貫二、柱下條形基礎(chǔ)的內(nèi)力計算（二）彈性地基梁法（一）簡化計算方法

----倒梁法，靜定分析法二、柱下條形基礎(chǔ)的內(nèi)力計算（二）彈性地基梁法（一）簡化計算方（一）簡化計算方法

----倒梁法，靜定分析法地基比較均勻上部結(jié)構(gòu)剛度較好荷載分布較均勻條形基礎(chǔ)梁高不小于1/6柱距滿足下列條件，可按倒梁法或靜定分析法計算：邊跨跨中彎矩值×1.2第一支座彎矩值×1.2為什么？（一）簡化計算方法地基比較均勻上部結(jié)構(gòu)剛度較好荷載分布較均勻倒梁法計算：用于上部結(jié)構(gòu)剛度較大時（1）確定基礎(chǔ)尺寸（2）計算基底凈反力（兩端邊跨增加15%~20%）（3）計算彎矩、剪力，繪出彎矩、剪力圖（4）調(diào)整與消除支座的不平衡力（5）疊加逐次計算成果，求得連續(xù)梁最終內(nèi)力分布bc,def,g倒梁法計算：用于上部結(jié)構(gòu)剛度較大時（1）確定基礎(chǔ)尺寸（2）計調(diào)整與消除支座的不平衡力：Ri≠Fi，基底反力局部調(diào)整法（1）⊿p=Fi-Pi（2）將⊿p折算成分布荷載⊿q，均勻分布在支座相鄰兩跨的各1/3跨度范圍：邊跨支座：中間跨支座l0—邊柱下基礎(chǔ)梁外伸長度調(diào)整與消除支座的不平衡力：中間跨支座l0—邊柱下基礎(chǔ)梁外伸長（3）計算⊿q作用下的彎矩⊿M、剪力⊿V和支座反力⊿Ri,，

將⊿Ri與原支座反力Ri疊加，R’=Ri+⊿Ri,若R’與Fi接近（其差值＜20%），調(diào)整計算可結(jié)束。（3）計算⊿q作用下的彎矩⊿M、剪力⊿V和支座反力⊿Ri,，靜定分析法：用于上部結(jié)構(gòu)剛度較小時：靜定分析法：用于上部結(jié)構(gòu)剛度較小時：例3、基礎(chǔ)埋深為1.5m，修正后的地基承載力特征值為126.5KPa，圖中柱荷載均為設(shè)計值，標(biāo)準(zhǔn)值可近似取為設(shè)計值的0.74倍。試確定基礎(chǔ)底面尺寸，并用倒梁法計算基礎(chǔ)梁的內(nèi)力。例3、基礎(chǔ)埋深為1.5m，修正后的地基承載力特征值為126.解：

解：

2、彈性地基梁法----不滿足簡化計算條件（1）基礎(chǔ)寬≥可壓縮土層厚度×2，地基壓縮性均勻----文克勒地基上梁的計算（2）基礎(chǔ)寬≥可壓縮土層厚度×2，地基沿縱向壓縮性不均勻----文克勒地基上梁的數(shù)值分析（3）非文克勒地基上梁的數(shù)值分析2、彈性地基梁法----不滿足簡化計算條件第七節(jié)柱下交叉條形基礎(chǔ)1、上部結(jié)構(gòu)具有很大的整體剛度：----倒置的二組連續(xù)梁2、上部結(jié)構(gòu)剛度較?。?---將柱荷載分配到兩個方向基礎(chǔ)梁上第七節(jié)柱下交叉條形基礎(chǔ)1、上部結(jié)構(gòu)具有很大的整體剛度：第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件第八節(jié)

筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)高層設(shè)計：地基計算、內(nèi)力分析、強度計算、構(gòu)造要求第八節(jié)筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)高層確定平面尺寸：1、基底平面形心宜與結(jié)構(gòu)永久荷載重心重合，不能重合時，2、符合W----與偏心矩方向一致的基礎(chǔ)底面邊緣抵抗矩A----基礎(chǔ)底面積確定平面尺寸：W----與偏心矩方向一致的基礎(chǔ)底面邊緣抵抗矩對于抗震設(shè)防的建筑：p—地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的基礎(chǔ)底面平均壓力Pmax--地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的基礎(chǔ)邊緣最大壓力

----調(diào)整后的地基抗震承載力，

----地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)，對于抗震設(shè)防的建筑：p—地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的基礎(chǔ)底面平均壓寬/高>4的高層建筑，在地震作用下基礎(chǔ)底面不宜出現(xiàn)拉應(yīng)力；（pmin≥0,即)其他建筑：允許出現(xiàn)小范圍零應(yīng)力區(qū)，其面積不應(yīng)超過基礎(chǔ)底面積的15%寬/高>4的高層建筑，在地震作用下基礎(chǔ)底面不宜出現(xiàn)拉應(yīng)力；（一、筏形基礎(chǔ)一、筏形基礎(chǔ)第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件1、構(gòu)造要求：（1）平板式：板厚≮400mm梁板式：12層以上板厚≮400mm，且板厚≮1/14短邊凈跨1、構(gòu)造要求：梁板式：12層以上板厚≮400mm，柱、梁、板的構(gòu)造：柱、梁、板的構(gòu)造：（2）筏板邊緣伸出邊柱和角柱外側(cè)，長度≯1/4邊跨（肋梁外伸），無外伸肋梁≯1.5m雙向外伸,直角削成鈍角（2）筏板邊緣伸出邊柱和角柱外側(cè)，長度≯1/4邊跨（肋梁外伸（3）配筋：ⅰ、梁板式的板和梁：

頂部：按計算全部連通

底部1/2~1/3貫通，且配筋率不小于0.15%ⅱ、平板式：頂部：按計算全部連通柱下板帶和跨中板帶底部：1/2~1/3貫通，且配筋率不小于0.15%ⅲ、筏板邊緣的外伸部分：上下配筋，無外伸肋梁時，板底配輻射狀附加鋼筋（3）配筋：第二章連續(xù)基礎(chǔ)課件（4）混凝土：≮C30（4）混凝土：≮C302、內(nèi)力計算：----簡化計算法----倒樓蓋法、靜定分析法----彈性地基板-----有限元法2、內(nèi)力計算：----簡化計算法：地基比較均勻，上部結(jié)構(gòu)剛度較好，梁板式筏基：梁高/跨≮1/6平板式筏基：板厚/跨≮1/6相鄰柱荷載及柱距的變化不超過20%-----倒樓蓋法計算。