kpm结构设计中JCCAD介绍很不错的.ppt

WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 基础设计软件 JCCAD介绍 2005新版 中国建筑科学研究院PKPM上海分所 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 讲课内容 1、2005新版JCCAD功能简介 2、地质资料输入及桩初设计 3、人机交互输入基础模型 4、沉降计算 5、各类基础设计计算绘图 6、复杂基础设计 7、基础工具箱 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 1.1 全新程序界面 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 1.2 基础处理能力加大 n例题： n金融城四塔 合算 n规模 n合并后梁段 3500 n有用节点 3000 n板格1500 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 1.3 基础梁平法施工图 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 1.4 梁下布桩按梁元法计算 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 1.5 其他一些改进 n完善了基础计算文档中基本参数的输出，增加 局部承压计算书。 n增加筏板基础剖面画法。 n梁元法计算增加了考虑基础刚度和上部结构刚 度，并考虑分层综合总和法的地基刚度变化影 响的沉降计算功能。 n梁元法增加地梁、筏板人防计算，并与非人防 计算结果综合配筋。 n增加梁的裂缝宽度计算。 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 2 地质资料输入及桩初设计 n平面坐标参照系(按m输入) n标高与建筑物标高的关系：以建筑物结构 标高作标准(0.000) n土层名称及默认参数 n桩尺寸初设计 n孔点修改 n地质资料用途：沉降、桩承载力及刚度 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 3 人机交互输入基础模型 n地质资料导入 n基础参数设置 n读入上部结构荷载、附加荷载 n基础上部构件处理 n布置各类基础 n冲切计算、局部承压、重心校核等计算 n地基承载力验算及调整弹性地基梁尺寸 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 3.2 基础参数设置 n规范选择 n一层上部结构作用点标高 n基床反力系数 n人防等级 n配筋率 n参数输出 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 3.3 读入上部结构荷载 n按新荷载规范要求，程序按不同计算需要 ，生成三类荷载组合，即：基本组合，标 准组合和准永久组合。 n基本组合:相当于原规范的设计荷载 n标准组合:相当于原规范的标准荷载 n准永久组合:相当于原规范的准永久荷载 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 3.3.1 荷载选用原则 n墙下条形基础可采用PM荷载或砖混荷载 。 nTAT, SATWE, PMSAP荷载 n“底层组合内力图”与JC“目标组合” n不考虑地震作用规范4.2.1条、4.4.1条 n弹性地基梁与砖混荷载 n活荷载折减 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 3.3.2 荷载组合系数 活荷载按楼层折 减系数默认为1.0 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 3.3.3 构造柱荷载的处理 n仅有自重的构造柱 n无基础柱 n有其他荷载传来的构造柱的处理 n生成独基 n考虑荷载重叠 n分配荷载 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 3.3.4 附加荷载 n填充墙 n地面设备 n地面局部堆载 n特殊荷载 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 3.6.1 冲切计算 n独基冲切 n桩承台冲切 n柱下平板冲切 n梁对筏板冲切 n桩对筏板冲切 n高层内筒对筏板的冲切 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 3.6.2 局部承压计算 n前提：基础混凝土标号比柱、桩低 n柱对基础 n独基、承台、基础梁 n桩对承台 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 3.6.3 弹性地基梁、板重心校核 n选用的荷载组合：准永久组合 n带裙房结构的处理 n与退出程序时计算结果产生差异的原因： n荷载-弹性地基梁或板带 n地下水 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 4 沉降计算 n独基、条基、桩承台沉降计算 n筏板基础沉降计算 n刚性基础假定 n柔性基础假定 n弹性地基梁沉降计算 n桩筏沉降计算 n计算土回弹变形量 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 4.4 桩基沉降计算方法 n一、半经验实体深基础法 n二、从单桩出发考虑群桩作用的沉降计算 法 n建筑地基基础规范GB50007-2002 n桩基技术规范JGJ94-94 n上海地基规范DBJ08-11-1999 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 5 设计各类基础 柱下独立基础 墙下条基 弹性地基梁 筏板基础 桩承台 桩筏基础、桩梁基础 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 5.1 柱下独基自动生成 n步骤： n选择需生成独基的节点 n独基设计参数修改 n基础计算、观看计算结果 n基础碰撞检查 n修改基础数据重新计算 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 5.2 墙下条基自动生成 n步骤（与柱下独基类似）： n网格选择 n参数输入 n基础计算 n碰撞检查 n重新计算 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 5.3.1 梁元法中考虑上部结构 刚度方法 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 5.3.2 弹性地基梁内力计算 n弹性地基梁模型 n倒楼盖模型 n厚板有限元模型 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 5.3.3 梁元法中抗震缝、伸缩缝 的处理方法 n方法1 n将宽梁偏心布置在任一排柱轴线上 n另外还要布置与宽梁垂直方向上的梁 n保证相邻两个柱节点之间有梁连接，使柱子荷载不丢 失并能传到宽梁上 n方法2 n双轴线上布置两根肋梁。对于梁式基础可在双轴 线处局部布置一个筏板，就做成了一个双梁基础 n弹性地基梁计算时，如考虑抗扭刚度则个别梁抗 剪截面不够，当不考虑梁的抗扭刚度则不会出现 抗剪强度不够的情况 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 5.3.4 弹性地基梁板人防计算 n荷载传递路径 n人防顶板-柱子、墙体-弹性地基梁 n板面等效荷载按顶板覆土厚度0.5米 n梁式基础:5级取100kN/m2 ;6级取55kN/m2 n筏板基础： n无地下水： 5级取75kN/m2 ;6级取40kN/m2 n有地下水： 5级取90kN/m2 ;6级取50kN/m2 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 5.3.5 弹性地基梁抗剪不够处理方法 n提高混凝土标号 n改善地基土 n增加弹性地基梁数量 n取消考虑抗扭刚度 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 5.3.6 基础梁平法主要功能 n编辑旧图功能 n集中标注、原位标注信息修改功能 n图文并茂的基础梁钢筋修改界面 n基础梁裂缝验算功能 n与立面画图法切换 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 5.6 桩筏基础桩布置方式的选择 n桩筏下桩布置的特点 n桩位的随意性，桩位自成网格 n桩位与荷载的相关性就地消化 n异形柱及剪力墙下桩的布置 n常用方式：单桩布置、单桩拷贝、围桩承 台 n梁下布桩：筏板应后布或不布 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 5.6.1 桩布置方式的选择 n为方便桩筏的优化布桩设计,可对桩筏基 础先按承台桩布置，然后再删除承台 n程序的“删除承台”菜单改为只删除承台而 保留桩（可用“删除桩”菜单删除桩），最 后布置筏板。 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 5.6.2 桩筏计算不同模型比较 n弹性地基板(梁)模型（WINKLER） n土与桩按弹性假设 n倒楼盖模型 n按刚性板假设计算桩顶反力 n有限压缩层法弹性解MINDLIN应力公式 n规范建议方法 n有限压缩层法弹性解修正0.5ln(D/Sa) n建研院方法 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 5.6.3 有限元计算的各种基础形式 n天然地基上的筏基及地基梁基础 n桩基： n常规桩基 n复合桩基（规范）桩土分担比不变 n复合桩基（上海）超承载力由土承担 n复合地基： n有桩体，桩与筏板有垫层，按桩筏输入 n无桩体，输入承载力及处理深度 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 5.6.4 桩筏基础特点及输入 n不等高，不等厚 n地质情况不一样情况 n开大天井情况 n水浮力与自重 n有梁筏板基础下梁与地接触，板架空 n设置后浇带 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 5.6.5 厚板有限元计算结果说明 n沉降图，图层增删，沉降等值线图 n反力图中承载力校核（最大值1.2，均值1.0）， 冲切校核，不足红字显示。设计值=特征值*2/1 . 66 n交互配筋取值原则：不以峰值为标准，识别无 用峰值。各网格取大，同截面网格取加权平均 。 n交互输入配筋区域。增加双层及多层配筋 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 6 复杂基础设计 n6.1 大底盘多塔楼高层建筑应用现况 每年城镇竣工的建筑面积达5亿平方米。 大底盘多塔楼高层建筑、地下商场、地下车 库建筑以及大跨空间、多层地下结构的出现 ，在目前住宅小区建设以及大型公建项目中 都占有非常重要的地位，其面积可达总竣工 建筑面积的10%。 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 6.1 某住宅及商业工程 n5栋1718层公寓楼和4栋2层商业用房、地下车 库及配电站组成，公寓楼、商业用房、地下车 库及配电站座落在一个大底盘上。基础采用梁 板式筏形基础，板厚800，梁高1000，基础 底板底标高9.10m（配电站基础底板底标高 10.80m），公寓楼、商业用房及配电站地下2层 ，中间地下车库地下1层，上覆3m厚的土体；公 寓楼高60m,商业用房高8.40m，框架结构，柱网 8.1m8.1m。整个建筑物东西长138.6m，南北 宽103.35m，建筑面积约85800。 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 6.2 给地基基础设计与施工带来的问题 n（1）上部结构相对大底盘地下结构刚度 大，基底反力不均匀，基础底板的不均匀 变形，引起基础开裂，例如国贸二期工程 底板裂缝，防水失效；昆明建筑大厦梁板 式筏基开裂，底板防水失效。 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 6.2 给地基基础设计与施工带来的问题 n（2）目前解决大底盘高层建筑不均匀沉降的办 法一是设置沉降缝，二是设置施工“后浇带”，待 沉降基本稳定后再浇筑“后浇带”砼。设置沉降缝 影响地下空间的使用功能，一般已不采用，采 用施工“后浇带”技术，在中、低压缩性土层一般 在主体结构封顶后浇筑“后浇带”砼，但一般需1 年或1年半时间，施工“后浇带”的保护以及在有 地下水的地区，降水周期很长，费用开支可观 ，并增加施工难度。 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 6.2 给地基基础设计与施工带来的问题 n（3）高层建筑与纯地下车库的连接条件 n由于使用功能要求，高层建筑与地下车库的连 接可以采用柔性防水连接和刚性连接，柔性防 水连接由于维护困难，费用高，较少采用；采 用刚性连接的条件及连接时间也是当前工程急 需研究的课题。例如北京太阳园工程地下2层车 库，地上32层高层建筑，在主体结构施工至78 层时，地下车库的30cm厚顶板与主体结构厚 2.0m的转换层连接，由于刚度相差悬殊，主体 结构尚未封顶即出现多处裂缝，防水失效。 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 6.3 选择合理的计算模型 n详细了解JCCAD的功能，有弹性地基梁模型（菜 单3）与中厚板有限元模型（菜单5）。基础模 型有：WINKLER地基，弹性半无限体解为基础 的有限压缩层模型，弹性半无限体修正解为基 础的有限压缩层模型，倒楼盖模型。可以考虑 上部结构与基础共同作用，或不考虑。 nJCCAD直接读取上部结构的各种荷载的标准组合 与基本组合，上部结构TAT，SATWE的凝聚刚 度及底层网格。 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 6.4 比较计算结果 n理解地基基础设计的复杂性，岩土工程的复杂 性在于各种土质地基条件千差万别，在不同成 因和周围环境条件下表现出不同的力学性质。 地基基础按变形控制设计已为工程界共识，各 种规范沉降计算的不统一及与实际情况的差异 。 n施工工序及施工“后浇带”设置对计算的影响。整 体计算与分开计算的结果不同如何应用。 n有限元计算结果与实际工程的差别。 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 6.5 设计计算及施工进一步研究方向 n不同上部结构体型的地基反力及变形特征 n主裙楼一体结构的荷载传递及变形特征 n高层建筑与地下结构的连接及其灾害防治 n大底盘高层建筑变形控制、设计的建筑措施、 结构措施及其施工措施 n“施工后浇带”设置技术及可不设置的条件 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 6.6 上下部结构共同作用 TAT和SATWE刚度 n1.上部结构计算时假设基础不变形，是固 端约束 ： n实际结构的基础会沉降且可能不均匀。 n差异沉降会对上部结构产生次内力。 n2.不同结构形式对差异沉降的反应是不同 的。 n3.规范条文中相关内容 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 6.7 考虑上部结构刚度的方法 n1.按TAT、SATWE、PMSAP的凝聚的上部 结构刚度进行计算 n2.倒楼盖模型 n上部结构为刚性 n3.不考虑上部结构刚度 n上部结构刚度为0 WWW.PKPM.COM.CNWWW.PKPM.COM.CN 6.9 高层建筑地基基础设计 n一、概述 n对于高层建筑桩筏、桩箱基础，按传统设计理念是只 重视满足总体承载力和沉降要求，忽略上部结构、承 台、桩、土的相互作用共同工作特性，采用均匀布桩 ，甚至对