基础工程连续基础部分.ppt

第3章连续基础部分3.1概述连续基础可看成是地基上的受弯构件——梁或板。它们的挠曲特征、基底反力和截面内力分布都与地基、基础以及上部结构的相对刚度特征有关。因此，应从三者相互作用的观点出发进行地基上梁或板的分析与设计。在相互作用分析中，地基模型的选择是最为重要的。在常规设计法中，通常假设基底反力至线性分布。3..2.1地基与基础的相互作用
1、基底反力的分布规律
仅考虑基础本身刚度影响。
1）柔性基础

沉降呈碟形，若要使柔性基础的沉降趋于均匀，就必须增大基础边缘的荷载。
2）刚性基础
抗弯刚度极大，原来是平面的基底，沉降后依然保持平面。基底反力呈马鞍形。

架越作用：刚性基础能跨越基底中部，将所承担荷载相对集中地传至基底边缘，这种现象称基础的“架越作用”。刚性基础3）基础相对地基刚度影响

4）临近荷载影响
受影响一侧沉降加大，引起反力卸载，反力向基础中部转移。

2.地基非均质性影响
同样荷载在不同地基上，情况不同。
荷载分布不同，地基相同情况不同，注意功能布置。2.地基非均质性影响
3.2.2地基变形对上部结构影响柔性结构对基础的不均匀沉降有很大顺从性，故基础的沉降差不会在主体结构中引起多少附加应力。上部结构的刚度愈大，其调整不均匀沉降的能力就愈强。对于采用单独柱基的框架结构，设置基础梁(地梁)是加大结构刚度、减少不均匀沉降的有效措施之一。
3.2.3上部结构刚度对基础受力状况影响绝大多数建筑物的实际刚度介于绝对刚度和完全柔性之间，目前还难于定量计算，在实践中往往只能定性地判断其比较接近哪一种极端情况。
例如:
剪力墙体系和筒体结构的高层建筑是接近绝对刚性的；
单层排架和静定结构是接近完全柔性的。

这些判断将有助于地基基础的设计工作。
增大上部结构刚度，将减小基础挠曲和内力。研究表明，框架结构的刚度随层数增加而增加，但增加的速度逐渐减缓，到达一定层数后便趋于稳定。即基础分担内力的比例随框架层数的增加而降低,简单说,就是出现了基础内力向上部结构转移的现象.转移的比例取决于框架结构、条形基础和地基的相对刚度。增加基础的抗弯刚度，上部结构的次应力减小。对高压缩性地基土的框架结构，按不考虑相互作用的常规方法设计，结果常使上部结构偏于不安全，而使柱下条基等连续基础的设计偏于不经济。3.3地基计算模型1）把地基划分许多竖直土柱，每条土柱可由一根弹簧代替。

2）基底反力图形与竖向位移相似，如刚度大（基础）受荷后基础底面仍保持平面，基底反力图形按直线规律变化。

简化计算法→依据模式
2、下列情况运用
1）地基主要受力层为软土。
2）薄压缩层，h<b/2
3）塑性区较大
4）支承在桩上的连续基础，可以用弹簧体系代替群桩。3.3.2弹性半空间地基模型基底平面即对于整个基础优点：

1）能扩散应力和变形，可以反应临近荷载的影响。
2）扩散能力超过地基实际情况。
3）计算沉降量和地表的沉降范围较实测大。
未考虑地基成层性，非均质性，土体应力应变关系的非线性等因素。3.3.3有限压缩层地基模型3.3.4相互作用基本条件3.4文克勒地基上梁计算梁的挠曲微分方程：挠曲微分方程式集中荷载作用下的解答集中荷载作用下的解答在O点处紧靠F0的左、右侧把梁切开，则作用于O点左右两侧截面上的剪力均等于F0的一半。无限长梁上作用若干个集中荷载时，分别计算各荷载单独作用时在该截面引起的效应，然后叠加得到共同作用下的总效应。
注意：在每一次计算时，均需把坐标原点移到相应的集中荷载作用点处。有限长梁柔度指数对短梁，可采用基底反力呈直线变化的简化方法计算；
对长梁，可利用无限长梁或半无限长梁的解答计算。
同时注意，梁上外荷载的大小和作用点位置。按载荷试验成果确定3.5地基上梁的数值分析有限元法3.6柱下条形基础3.6.1构造要求5、端部外伸长度为边跨跨距的0.25~0.30倍。
6、梁顶底纵向受力钢筋除应满足计算要求外，顶部受力钢筋全部贯通，底面通常钢筋面积不少于底面受力钢筋总面积的1/3。（可能出现整体弯曲，内力分析不准）
7、h>450mm时，在梁的两侧面应沿高度配置纵向构造钢筋，不小于截面0.1%，间距≤200，拉筋连接，直径同箍筋，500~700，箍筋通常6~12；h>800时，直径不宜小于8mm，宽350，采用双肢箍筋；宽>800时，采用六肢箍筋。
翼板横向受力钢筋由计算确定，直径不应小于10mm，间距100~200mm。分布筋8~10mm，间距不大于300mm。构造构造内力计算1）上部结构刚度很小时采用静定法
先按直线分布假定求出基底净反力，柱荷载作用在梁上。按静力平衡求出任一点M,V，假定上部结构均为柔性，梁产生整体弯曲，结果偏大。
2）倒梁法：
假定上部结构为绝对刚性。柱为条基铰支座。按倒置的连续梁计算。
3）倒梁法适用条件：
地基均匀，上部结构