各种基础算法难点.doc

A 地基反力及净反力净反力的定义：仅由基础顶面标高以上上部结构（包括基础拉梁）传下来的荷载所产生的地基反力。有两个要点：不包括基础自重及其上覆土重；用于计算基础本身强度（抗弯、抗剪、抗冲切），所以为承载力极限状态下的基本组合；规范里用pj来表示。A.1 已知条件分别给出基础顶面标高以上恒载标准值、活载标准值（注意荷规第12页表4.1.2的活载折减）：A.1.1计算基底面积时：采用标准值组合=恒载标准值+最大活载标准值+其余活载组合值，且与基础自重及其上覆土重Gk相加后，按基规第20页5.2.1条计算。A.1.2 计算基础沉降时：采用准永久值组合Fk=恒载标准值+所有活载准永久组合值，且与基础自重及其上覆土重Gk相加后，再减去被挖除的原状土重得到附加应力后，按基规第29页计算。A.1.3 计算基础本身强度时：采用基本组合，分为活载控制（G=1.2，荷规第7页式3.2.3-1）和恒载控制（G=1.35，荷规第7页式3.2.3-2），应分别验算、取大者得到上部结构轴设计值N（如有基础拉梁，按有偏心计算，且计入基础拉梁的压力设计值Fb、对基底形心取矩的弯矩设计值Mb=Fbeb）。条基取B1m计算。没有偏心（弯矩及基顶剪力均为零）：净反力设计值pjN(AB) ，A沿弯矩方向基底边长，B垂直弯矩方向基底边长。地基反力设计值ppjG20hd (AB)，（hd取基础埋深h，有室内外高差时，hdh+0.5）；有偏心：基底弯矩设计值M上部结构弯矩设计值MMbVhV（hV为上部结构剪力V到基底距离），基底压力设计值NNFbG20hd (AB)，基底偏心距e0MN（且e0基础宽度A6），地基反力设计值，地基净反力设计值。已知设计值：。常取pjpjmax计算；A.2 已知条件给出基础顶面标高以上设计值（基本组合值）：近似取设计值（恒载控制）除1.35，作为标准组合值计算基底面积。基础沉降计算，条件不足无法计算。计算基础本身强度时同A.1.3。B 各类基础的验算要求B.1 无筋扩展基础：基本上通过构造满足要求，要保证基础宽度b及每阶总宽位于压力扩散角（查基规第55页表8.1.2）之内。B.1.2 基础采用不同材料叠合组成时验算内容：下层为素砼：混规第88页第7.8.3条；下层为砌体：砌规第26页第5.2.1条；B.1.3 素砼基础基底平均压应力300kPa时验算抗剪：混规第67页第7.5.3条，按无腹筋板式构件验算。B.2 配筋扩展基础的验算要求：内力独立基础多柱联合基础柱下条基墙下条基弯矩抗弯：公式抗弯：公式抗弯：公式抗弯：公式冲切抗冲切：公式抗冲切：公式局压基础砼柱砼时，基顶局压：公式基础砼柱砼时，基顶局压：公式基础砼柱砼时，基顶局压：公式剪力柱边抗剪：公式柱边抗剪：公式扭矩抗扭：公式公式：无基础梁（计算外皮钢筋的，d假设为20mm，有垫层时c40mm，无垫层时c70mm；计算内层第二排钢筋的，应再减去一个外皮筋直径）。有基础梁按混规第40页插页B.1.1求解。公式：基规第61页第8.2.7条。公式：混规第88页第7.8.3条。公式：无基础梁取b为1000mm，按混规第64页插页C求解。有基础梁，按混规第64页插页D.1求解。公式：按混规第75页第7.6节求解。C 柱下独基的抗冲切验算C.1 基本参数：，d假设为20mm，有垫层时c40mm，无垫层时c70mm，计算内层第二排钢筋的，应再减去一个外皮筋直径。ft查混规第17页表4.1.4。净反力设计值pj按A.1.3计算。，h为基础高度。C.2 计算Al、am：独基长边为A、短边为B，相应柱截面尺寸为a、b。时：，。时：，。C.3 计算Fl：，计算，如Fl则抗冲切满足。D 柱下独基、墙下条基底板抗弯验算基规第63页：p和pmax不是地基净反力而是地基反力。墙下条基可按地基净反力设计值pjmax和来pjmin计算，根据第63页a1插值得到pja1，按悬臂梁梯形匀载可得内力M和V。E 多柱联合条形基础的验算E.1 计算柱荷载合力作用点（荷载重心）位置：第（从左至右编号）根柱（支座）的集中力为、弯矩为（没有时取0，顺时针为正），距离F1为，则：荷载重心距F1的距离。E.2 确定基础长度，使基础中心与荷载重心尽量重合：Ai为边柱中心距，左、右端外挑（挑出端距边柱中心）距离分别为A0、An，则基础总长度（包括两端挑出长度）A2(A0x)2(Aix An)A0AiAn。E.3 按地基承载力特征值、荷载标准值确定基底面积：按基规第20页分别按轴心、偏心荷载（标准值）计算，其中Mk为各集中荷载对基础几何中心取矩的弯矩和（如有水平剪力应记入其弯矩），此时W(BA2)6，A为平行于弯矩平面的长边（基础总长度），B为垂直于弯矩平面的短边（bf）。E.4 按地基净反力直线分布，静定分析基础内弯矩、剪力：（kN/m2）直线分布，上部结构柱为铰支座。E.4.1 第m跨中最大负弯矩：柱轴力（从左至右编号）距离F1为xi（x10），第m跨内剪力零点距离左悬挑端为，Mi顺时针为正。 E.4.2求条基内最大支座剪力：第m支座左侧剪力： ；第m支座右侧剪力： ；上两式中： acm为第m支座梁、柱宽（对应于基础长边A），求得的剪力、在隔离体内（总是包含左悬挑端）向下为正。E.5 按地基净反力，计算基础翼缘底板弯矩、剪力（可求解翼缘板厚度）：无偏心地基净反力：（kN/m2）。弯矩（bb沿B方向基础梁宽或柱宽），配筋面积（，d假设为20mm，有垫层时c40mm，无垫层时c70mm；）。剪力计算截面位于梁边，剪力，按混规第64页插页C求解：（此处b取1m计算）。E.6 柱边截面抗冲切验算：第m根柱（或台阶）平面尺寸为acmbcm（对应于基础长边A和短边B）、轴力为Fm，冲切锥体底面积Am及上、下周边平均值am、bm，冲切力。E.6.1 中支座柱，填表计算如下：acmbcm2 h0Bbcm2 h0时AmPmamacmh0公式bcmbcm2 h0(bcm2 h0)(acm2 h0)Fmpj Ambmbcmh0公式h0Bbcm2 h0时AmPmamacmh0BB(acm2 h0)Fmpj Am公式公式：；公式：；基规第61页8.2.7条。E.6.2 边支座柱，填表计算如下：时按中柱计算。否则按边柱如下：acmbcm2 h0Bbcm2h0时AmPmamacmh0公式bcmbcm2 h0(x1,20.5 acmh0)(bcm2 h0)Fmpj Ambm0.5(bcmB)公式h0Bbcm2h0时AmPmbm0.5(bcmB)B(x1,20.5 acmh0)BFmpj Am公式公式：；公式：；基规第61页8.2.7条。F 多跨柱下条形基础内力的验算跨数2的时候采用E.4分跨计算尚可，否则计算量过大，可改用其它方法整体计算，支座弯矩采用三弯矩方程计算，跨中最大弯矩按F.2，支座剪力按E.4.2条计算。F.1 采用三弯矩方程计算支座正弯矩：地基净反力设计值（kN/m）。从0开始编号，共n个不动铰支座（上部结构柱），共（n1）跨，左悬挑长度为l0、右悬挑长度为ln，中间各跨跨度为li。Mi为第i支座柱弯矩，顺时针为正。各