第1章地基基础的设计原则.ppt

1.地基基础的设计原则,2,1.地基基础设计原则,内容提要,地基基础设计原则地基常见类型常用基础类型地基-基础-上部结构共同工作概念,3,1.地基基础设计原则,设计等级设计状况设计任务基础结构作用效应分析基础结构抗力及其他性能分析（按两种极限状态、最不利荷载组合）,1.1概述,4,1.地基基础设计原则,概率极限设计法与极限状态设计原则极限状态承载能力极限状态正常使用极限状态地基基础设计原则pfa原则（承载力验算）ss原则（变形验算）基础结构强度、刚度和耐久性的要求经常承受水平荷载的高层建筑、构筑物以及基坑工程的稳定性验算等,1.2地基基础设计原则,5,1.地基基础设计原则,地基基础设计资料上部结构资料设计时所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力或限值应符合相应规范的有关规定岩土工程勘察资料原位测试资料地基承载力、单桩竖向承载力以及地基压缩模量和变形模量的原位测试报告等,1.2地基基础设计原则,6,1.地基基础设计原则,1.3地基类型,天然地基土质地基岩石地基特殊土地基人工地基若天然地基软弱，承载力和变形不能满足设计要求时，需对其进行加固处理的(如排水固结法等处理)地基。复合地基由两种不同强度的介质（如软土中加入水泥）组成的人工地基。,7,1.地基基础设计原则,柱下单独基础墙下单独基础,十字交叉梁基础,梁板或平板式筏形基础,柱下条形基础墙下条形基础,桩基础沉井基础沉箱基础,1.4基础类型,箱形基础,8,1.地基基础设计原则,图1.1柱下单独基础,1.4基础类型,9,1.地基基础设计原则,图1.2墙下单独基础,1.4基础类型,10,1.地基基础设计原则,图1.3柱下条形基础,1.4基础类型,11,1.地基基础设计原则,图1.4墙下无筋扩展条形基础,1.4基础类型,12,1.地基基础设计原则,图1.5十字交叉梁基础,1.4基础类型,13,1.地基基础设计原则,图1.6箱形基础（由顶、底板与内、外墙等组成、并由钢筋砼整浇而成空间整体结构）,1.4基础类型,14,1.地基基础设计原则,基桩直径2.2m,长度80m,钻孔长度近90m,1.4基础类型,图1.7某公路大桥主桥南塔的桩基础,15,1.地基基础设计原则,井筒状的结构物在井壁的围护下从井内挖土在自重作用下逐渐下沉封底封顶形成的深基础,1.4基础类型,图1.8沉井基础,16,1.地基基础设计原则,图1-9共同工作概念,地基基础上部结构,图1.9不均匀沉降引起砌体开裂,17,1.地基基础设计原则,1.5地基、基础与上部结构共同工作,图1.10地基、基础、上部结构的常规分析简图,18,1.地基基础设计原则,1.5.1共同工作的概念上部结构刚度的影响,上部结构为绝对刚性，将约束基础变形，仅在支座间发生局部弯曲,上部结构为完全柔性，对基础变形约束作用很小，基础产生整体弯曲,图1.11上部结构刚度影响示意图,19,1.地基基础设计原则,1.5.2地基与基础的相互作用,20,1.地基基础设计原则,1.5.3线性变形体的地基计算模型,文克勒地基模型地基任一点所受的压力强度与该点的地基沉降成正比的假设即,p土体表面某点单位面积上的压力，kN/m2s相应于某点的竖向位移,mk基床系数，kN/m3,图1.14文克勒地基模型（a）弹簧模型；（b）文克勒地基上的刚性基础,21,1.地基基础设计原则,弹性半空间地基模型,r集中力到计算点的距离E弹性材料的弹性模量弹性材料的泊桑比,将地基土体视为均质弹性半空间体，当其表面作用一集中力P时，其表面任一点的竖向位移：,图1.15弹性半空间体表面的竖向位移计算（a）集中荷载；（b）矩形面积均布荷载,1.5.3线性变形体的地基计算模型,22,1.地基基础设计原则,分层地基模型根据土力学中分层总和法计算地基沉降：,也可采用数值法计算,图1-16,第i土层的平均附加应力，kN/m2；Hi第i土层的厚度