分层总和法和规范法计算的例子.ppt

n四、例题分析 n【例】某厂房柱下单独方形基础，已知基础底面积尺寸 为4m4m，埋深d1.0m，地基为粉质粘土，地下水位距 天然地面3.4m。上部荷重传至基础顶面F1440kN,土的 天然重度16.0kN/m,饱和重度 sat17.2kN/m，有关 计算资料如下图。试分别用分层总和法和规范法计算基 础最终沉降（已知fk=94kPa） 3.4m d=1m b=4m F=1440kN 50 100200300 0.90 0.92 0.94 0.96 e n【解答】 nA.分层总和法计算 1.计算分层厚度 每层厚度hi 0.4b=1.6m，地 下水位以上分两层，各1.2m ，地下水位以下按1.6m分层 2.计算地基土的自重应力 自重应力从天然地面起算，z 的取值从基底面起算 z(m) c(kPa) 01.22.44.05.67.2 1635.2 54.4 65.9 77.4 89.0 3.计算基底压力 4.计算基底附加压力 3.4m d=1m F=1440kN b=4m 自重应力曲线 附加应力曲线 5.计算基础中点下地基中附加应力 用角点法计算，过基底中点将荷载面四等分，计算边长l=b=2m ， z=4Kcp0,Kc由表确定 z(m)z/bKcz(kPa)c(kPa)z /czn (m) 0 1.2 2.4 4.0 5.6 7.2 0 0.6 1.2 2.0 2.8 3.6 0.2500 0.2229 0.1516 0.0840 0.0502 0.0326 94.0 83.8 57.0 31.6 18.9 12.3 16 35.2 54.4 65.9 77.4 89.0 0.24 0.147.2 6.确定沉降计算深度zn 根据z = 0.2c的确定原则，由计算结果，取zn=7.2m 7.最终沉降计算 根据e-曲线，计算各层的沉降量 z(m) z (kPa) 0 1.2 2.4 4.0 5.6 7.2 94.0 83.8 57.0 31.6 18.9 12.3 16 35.2 54.4 65.9 77.4 89.0 c (kPa) h (mm) 1200 1600 1600 1600 1600 c (kPa) 25.6 44.8 60.2 71.7 83.2 z (kPa) 88.9 70.4 44.3 25.3 15.6 z+ c (kPa) 114.5 115.2 104.5 97.0 98.8 e1 0.970 0.960 0.954 0.948 0.944 e2 0.937 0.936 0.940 0.942 0.940 e1i- e2i 1+ e1i 0.0618 0.0122 0.0072 0.0031 0.0021 si (mm) 20.2 14.6 11.5 5.0 3.4 按分层总和法求得基础最终沉降量为s=si =54.7mm 【例题6-1】 某厂房柱基底面积为44m2，如图中所示，上部荷重传至基础顶 面P=1440kN，基础埋深D=1.0m，地基为粉质粘土，地下水位深3.4m，土的 天然重度16.0kN/m3，饱和重度sat17.2kN/m3。地下水位以上土的平 均压缩模量Es1 = 5.5MPa，地下水位以下土的平均压缩模量Es2=6.5MPa，fak = 94kPa。用规范推荐的沉降计算法计算柱基中点的沉降量。 【解】（1）确定地基变形计算深度zn 按公式有： （2）计算基底附加压力 设基底以上重度为20kN/m3，则基底接触压力： 基底附加压力： （3）求平均附加应力系数 采用角点法，分成四小块（每小块面积为lb = 22 m2）进行计算。基础底 面至计算深度zn处分两层（以地下水位面为分界面）。 由z12.4m，z2 = zn = 7.8m , =1.0 , =1.2 ,查均布的矩形荷载角点下的平均 竖向应力系数表6-6得 =0.2149, 则 4 = 40.2149 = 0.8596； 同样由 =1.0 ， =3.9，查表6-6可得 =0.1136, 则 4 = 40.1136 = 0.4544。 6.3 常用沉降计算方法 （4）计算柱基中点沉降量 由公式得： 式中 6.3 常用沉降计算方法 根据计算表所示z=0.6m, sn =1mm 0.025 si =1.39mm 经计算得7.2米处，沉降量为55.7 = 沉降计算经验系数，查表6-4。