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基础工程 总复习 2 基础工程 总复习 一 基本内容与复习要点1 刚性基础和扩展基础2 柱下条形基础 箱形基础和筏板基础3 桩基础二 例题分析 3 1 刚性基础和扩展基础 1 一般概念 地基 天然地基 刚性基础 扩展基础 柱下独立基础 墙下条形基础 2 浅基础的一般施工方法 3 刚性基础与扩展基础的特征和设计要点 复习要点1 持力层地基承载力计算 3 17 3 18 注意各项的含义 p 41 特别是 和 m d的确定 4 2 软弱下卧层检算 计算模型 图3 15 应力扩散角 3 刚性基础与扩展基础的检算刚性基础 刚性角 容许宽高比 pj与h0 扩展基础 检算项目 破坏形态 荷载组合 pj与h0 4 一些概念 刚性基础 柔性基础 刚性角 天然地基 持力层 下卧层5 一些构造要求 最小埋置深度 刚性角 钢筋的选配 注意公式中各参数的取值 表格的查法 计算结果带单位 5 图3 15软弱下卧层的计算图式 ztan ztan b 持力层 6 2 柱下条形基础 箱形基础和筏板基础 1 一般概念 柱下条形基础 箱形基础 筏板基础 上部结构 地基 基础的共同作用 地基模型 Winkler地基模型的基本假设 要点和局限性 2 Winkler弹性地基上的梁 基床系数k 柔度指数 l 梁按柔度指数的分类 无限长梁和半无限长梁在简单条件下的计算 对称性的利用 3 倒梁法的基本假设和计算方法 7 复习要点1 各地基模型的要点和适用条件 Winkler地基模型的基本假设和局限性 p 81 84 2 Winkler弹性地基上的梁 基床系数k 柔度指数 l 梁按柔度指数的分类 无限长梁和半无限长梁在简单条件下的计算 对称性的利用 注意 坐标系与原点的确定 坐标为负值时的处理方法 和柔度指数 l的单位 3 一些概念 Winkler地基 弹性地基梁 无限长梁 半无限长梁 基床系数 柔度指数 8 3 桩基础 1 桩的分类 2 桩的一般施工方法 3 桩和桩基础的荷载传递 4 桩基础的整体分析 低承台桩基础桩顶内力的简化计算方法 假设条件 计算特点与方法 5 单桩竖向抗压承载力的计算 静载试验方法 经验公式 6 群桩效应与考虑群桩效应后的基桩承载力 7 桩基沉降的计算方法 8 承台计算 9 复习要点1 承载力计算 单桩承载力 砼预制桩和小直径灌注桩 5 21 大直径灌注桩 5 22 注意 挖孔桩考虑护壁作用 嵌岩桩 5 23 10 群桩基础中的基桩承载力 考虑群桩效应时的摩擦桩 5 67 5 69 不考虑群桩效应时的摩擦桩 见p 173 嵌岩桩 5 71 注意8个系数的含义 了解地基规范与桩基规范的差异 p 150 11 2 轴向受压承载力检算 荷载效应的基本组合作用下 应满足 5 73 3 软弱下卧层检算 计算模型 图5 27 群桩 单桩 应力扩散角 过程4 群桩基础的平面分析单桩刚度系数 桩基础的整体刚度系数 高承台桩基础的平面分析过程5 低承台桩基础桩顶内力的简化计算方法 5 61 注意各符号的含义及坐标的正负号 12 6 承台计算内力计算 抗冲切 柱冲切 角桩冲切 抗剪切 抗弯曲 7 一些概念 轴向受力桩 高承台桩基 低承台桩基 桩的变形系数 刚度系数 刚性桩 弹性桩 预制桩 钻孔桩 群桩效应 群桩效应系数 分项系数 13 二 例题分析 例1某砖墙承重房屋的底层墙厚拟取为370mm 已知 1 按荷载的标准组合算得作用于基础上的荷载 简化至设计地面 为 竖向力 Fk 530kN m 偏心距 e 0 1m 2 土层为均匀的粉质粘土 土性参数与承载力指标为 17 5kN m3 fak 220kPa b 0 3 d 1 6 3 采用刚性基础 其材料为C15砼 容许刚性角为45 埋深2m 试确定基础的宽度与高度 解 由公式 3 17 得 14 暂取fa 262kPa 试算基础宽度 由公式 3 30 有 取b 2 5m 3m 故不需试算 但因荷载偏心 须进行承载力检算 15 所以 b满足要求 按容许刚性角确定基础高度如下 取H0 1 2m 可以满足要求 16 例2柱下钢筋混凝土独立基础的抗冲切检算公式为 如果某柱的截面尺寸为0 4m 0 4m 基础的平面尺寸为2 5m 2 5m 高度为0 5m 假定受力钢筋直径为20mm 混凝土保护层厚度为40mm 试计算该公式中的Al 解 由已知条件 得 h0 h a rg 0 5 0 04 0 010 0 45m锥体上边缘宽度为 at 0 4m锥体下边缘宽度为 ab at 2h0 0 4 2 0 45 1 3m 2 5m所以荷载的计算面积为梯形 如图 其高为 1 25 0 2 0 45 0 6m得梯形面积 Al 0 5 1 3 2 5 0 6 1 14m2 17 18 例3图示无限长地基梁 已知 0 2m 1 试计算截面A的弯矩MA和剪力VA 提示 注意 x的单位是弧度 19 解 M1为负值 M2为正值 当M1单独作用时 x1 4m x1 0 2 4 0 8 于是有 当M2单独作用时 x2 4m 取绝对值计算 但计算所得的MA2应反号 VA2不变 因为 x2 0 2 4 0 8 于是有 20 迭加得到 上述结果也可利用对称性计算得出 因为图示结构和荷载关于A点对称 故弯矩应是对称的 而剪力则为反对称 由此可直接判断A点的弯矩为单个荷载作用时的两倍 剪力为零 21 例4某一级建筑柱下独立桩基 算至承台底面中心的桩基竖向荷载 荷载效应基本组合 设计值为 竖向力F 6200kN 弯矩M 850kN m 水平力H 500kN 承台埋深2 0m 承台及承台上土重设计值G 640kN 建筑场地地层条件 0 12m 粉质粘土 重度 19kN m3 e 0 80 IL 0 7 地基土极限承载力标准值qck 200kPa 12 14m 细砂 中密 14 19m 卵石层 中密 初步决定采用钻孔灌注桩 桩径d 800mm 4根 桩基础的尺寸如图所示 22 试按经验公式法计算复合基桩承载力 验算其是否满足要求 a 桩基立面图 b 桩基平面图 23 解 计算基桩承载力查表 5 6 和 5 7 得 粉质粘土 qsk 50kPa 细砂层 qsk 60kPa 砾石 卵石层 qsk 120kPa qpk 2000kPa复合基桩的竖向承载力设计值为 5 67 当无静载荷试验的情况下 其极限侧阻 端阻和承台土阻力标准值为 Qsk u qsikli 0 8 10 0 50 2 0 60 2 0 120 2161 4kN 24 Qpk qpk Ap 2000 0 8 2 2 1005 3kNQck qck Ac n 200 14 4 700 0kN式中Ac 承台底面净面积 4 4 0 50 4 14 0m2 n为桩的根数 n 4 Bc l 4 14 0 29 Bc为承台宽度 m l为桩的入土长度 m sa d 2 4 0 8 3 0 x y向相同 故由表4 18 表4 19查得 s 0 80 p 1 66 ic 0 13 ec 0 63 s p 1 67 c 1 65承台外区面积 Aec 4 0 4 2 3 2 0 4 2 5 76m2 25 承台内区面积 Aic Ac Aic 14 5 76 8 24m2则R 0 8 2161 4 1 67 1 66 1005 3 1 67 0 34 700 1 65 1035 4 999 3 144 2 2178 9kN 验算基桩承载力由公式 5 61 算得 26 轴心竖向力作用下 由公式 5 72 0N 1 1 1710 1881kN R 2178 9kN偏心竖向力作用下 由公式 5 73 0Nmax 1 1 1887 1 2075 8kN 1 2R 1 2 2178 9 2614 7k