YJK沉降计算的使用要点及案例

1、YJK基础沉降计算的使用要点及案例1沉降计算的有关规范规定(1)沉降验算的规范规定问題1:哪些需要验算沉降建筑地荃基础设计规范第3 02条规定“设计等级为甲级、乙级的建筑扬，均应按地基变形设 计”，并规定六类情形下的丙类建筑物，“仍应作变形验算”。是否需要进行基础沉降验算，软件不自动判断，由用户根据上述规范条件判断。问题2：建筑物沉降验算满足要求的判断标准所谓地基变形验算，即要求地基的变形计算值在允许的范I韦I内：A<A(1)式中： 一地基的允许变形值，按建筑地基基础设计现范5.3.4条取值。地基规范表5.3.4给出了建筑物的地基变形允许值，控制指标包括沉降量、沉降差、倾斜、局部倾 斜。

2、桩基规范表5.5.4给出了建筑桩基沉降变形允许值，控制指标包插沉降量、沉降差、倾斜、局部倾 斜。YJK基础软件统一给出所有基础的沉降验算结果，见卜共：誉二计旦计9分产2 HK SS氏力SK 159 丘力 0隹卿亞旳二一一幻焙 3診 M甌啓 5J霊县从附力沉降量应査看沉降等值线图，软件以等值线加数值的方式给出所右基础的沉降量计算结果。注意两点:1) 桩沉降是包括了土沉降及桩身压缩的总值；2)考虑土回弹再压缩情况(一般是基础埋深超过5米情况), 沉降总值要査看【沉降+回弹再斥缩变形等值线图】倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；局部倾斜指砌体承求结构沿纵向6m:10m内基 础两点的沉降差

3、与其距离的比值。所以对于沉降差、倾斜、局部倾斜结果，用户可以通过软件的【两点沉 降差】来自行检査。(2) 沉降计算方法的规范规定地基规范第5.3.5条计算地基变形时，地基内的应力分布，对采用齐向同性均质线性变形体理论。其最终变形量可按下式 进行计算：式中：S一一地基最终变形最(mm)：s'一按分层总和法计算出的地基变形量(mm)：Os沉降计算经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，无地区经验时可根据变形计算深度范 用内压缩模量的当最值(Ej、基底附加压力按表5. 3. 5取值；n一一地基变形计算深度范|制内所划分的土层数(图5. 3. 5)：Po一一相应于作用的准水久组合时基础底面处

4、的附加压力(kPa)；E$l一一基础底面卞第i层土的压缩模量(MPa),应取土的自重压力至土的自觅压力与附加压力之和的压力 段计算：Z, z“一一基础底面至第i层土、第“层土底面的距离(m)；引、a“一一基础底而计算点至第i层土、第i-1层土底面范闱内平均附加应力系数，町按本规范附录K 采用。从地基规范第5.3.5条总结沉降计算的基本要点：1) 地基内的应力分布，可采用各向同性均质线性变形体理论。即“弹性半无限体地基模型”的Boussinesq 解计算表面力(地梁、独基、筏板单元)引起的应力分布和Mindlin解计算空间任意力(桩侧阻力和桩端阻 力)引起的应力分布；2) 按分层总和法计算出地基

5、变形量，并引入沉降计算经验系数，对分层总和法的结果进行修正：3) 地质资料参数中影响沉降结果的最觅要指标是土的圧缩模量(MPa),应取土的自觅压力至土的自垂 压力与附加压力之和的压力段计算。地基规范附录R桩基础最终沉降量计算R. 0. 1桩基础最终沉降量的计算采用单向压缩分层总和法:式中：s桩基最终计算沉降最（mm）：m一一桩端平面以下压缩层范围内土层总数；Elti桩端平面下第j层土第i个分层在自重应力至自負应力加附加应力作用段的压缩模量（MPa）；r）j一一桩端平面下第j层土的计算分层数； hj一一桩端平面I、第j层土的第i个分层厚度，（m）；即一一桩端平面卞第j层土第i个分层的竖向附加应力

6、（kPa）,町分别按木附录第R.0.2条和第R.0.4条 的规定计算：叽一一川压沉降计算经验系数，各地区应根据当地的工程实测资料统计对比确定。R. 0. 2采用实体深基础计算桩基础最终沉降最时，采用单向压缩分层总和法按本规范第5. 35条 第5. 3. 8条的有关公式计算。R. 0. 4给出了采用明德林应力公式方法进行桩基础沉降计算的规定。地基规范附录R可以看出：1）桩基础按分层总和法计算出地基变形量，并引入沉降计算经验系数，对分层总和法的结果进行修正。2）桩基沉降町以采用R. 02的实体深基础计算或者R. 0. 4明德林应力公式方法，两者都是采用分 层总和法。区别在于附加应力计算一个采用Bo

7、ussinesq解、一个采用Mindlin解计算：沉降经验系数规定也 不同。桩基规范桩基础沉降计算5. 5. 6对于桩中心距不大于6倍桩径的桩基，其最终沉降量计算可采用等效作用分层总和法。注意：桩基规范5.5.6条的方法与地基观范附录R. 0. 1的等代实体深基础公式的区别是增加了一个桩基等效沉降系数0，所以称为等效作用分层总和法。5. 5. 14对于单桩、单排桩、桩中心距人于6倍桩径的疏桩基础的沉降计算应符合卜列规定：1承台底地基土不分担荷载的桩基。桩端平面以下地基中由基桩引起的附加应力，按考虑桩径影响的 明徳林（Mindlin）解附录F计算确定。将沉降计算点水平面影响范闱内各基桩对应力计算

8、点产生的附加应力鲁 加，采用单向压缩分层总和法计算土层的沉降，并计入桩身压缩s2承台底地基土分担荷载的复合桩基。将承台底土压力对地基中某点产生的附加应力按Boussinesq解 （附录D）计算，与基桩产生的附加应力叠加，采用同本条第1款相同方法计算沉降。软件提供了按实体深基础计算（只有一个沉降值）及Mindlin解计算（每桩一个沉降值）两种方法计算 桩承台，参数设置见下图：第三篇YJK丛础进il 见问题解答匚也|停嗯右萱蘇艺当人工曰刃布置 8T桩右雹0 :它呃!£义刚3舷计鼻 右書 参取 15基屯基耀笹占柱3台范龙殆黑兀躍计耳數&I迭代计幫GH用于住祐冰剃tltffl洪)计宜

9、粉考鬲聊荷戎的水平面芋夕M:20份层总和、手兹作用法)河酣直经址珍u1®层总和莠皴作4遶)爾7 o取硕菟強经崟系激舌皿点拯取输入細值)左虑桐押基嵌肚平面显响苗宙叽依帕卡)O.C(Mrvlli连)(niadlin)AT耳刃祠 祐 tttils蓝沉悴卄茸经验糸蔚： 承审沉律计且采用地基规范关于回弹再压缩的规定地基规范5.3.10给出了地基土的回弹变形量计算公式。地基规范53.11给出了地基土的回弹再压缩变形计算公式。当建筑物地下室基础埋豐较深时(人于5米)，基础沉降应考虑回弹再压缩变形，否则可能会出现由于 土自重应力大于土反力而附加应力为0沉降为0的结果。地基规范关于土层厚度和总深度的规

10、定地基规范第53.7地基变形计算深度Z应符合式(5. 3. 7)的规定。当计算深度卞部仍有较软土层时, 应继续计算cs“ < 0. 025工 As； (5.3.7)1=1式中：,在计算深度范圉内，第i层土的计算变形值(mm)： s' B一一在rfl计算深度向上取厚度为Az的土层计算变形值(mm), Zz按表5. 3. 7确定。表 5. 3. 7 Azb(m)W22VbW44VbW8b>8z (m)0.30.60. 81.0桩基规范关于土层厚度和总深度的规定桩基规范第5.5.15条：对于单桩、单排桩、疏桩复合桩基础的最终沉降计算深度Zn,可按应力比法确定，即Zn处由桩引起的附

11、加应力6、由承台土压力引起的附加应力入与土的自重应力q符合下式要求：而上海市的地基基础设计规范第7.43条：斥缩层厚度应自计算点所处桩位的桩端平面算至土层附 加应力等于土层自乘应力的10%处止。附加应力计算时应考虑相邻基础的影响。沉降经验系数的规范规定1）建筑地基基础设计规范GB 50007-2011第5.3.5节给出了分层总和法的沉降计算经验系数计算方法，见表535。表5. 3刁沉降计算经验系数屮$E (MPa)52.54.07.015.020.0基底附加压力P(J 习 ak1.41.31.00.40.21.11.00.70.40. 2适用于独基、地梁、条基、筏板等基础。2）建筑地基基础设计

12、规范GB 50007-2011附录R.0.3实体深基础桩基沉降计算经验系数2“应根据地区桩基础沉降观测资料及经验统计确定。在不具备条件时.值可按表R0. 3选用。表R. 0. 3实体深基础计算桩基沉降经验系数屮pEs (MPa)<152535M450.50.40.350.25注：表内数渣可以内插3）建筑地基基础设计规范GB 50007-2011附录R .0.5采用明德林应力公式计算桩基础最终沉降最时，相应于作用的准永久组合时，轴心竖向力作用卜单桩 附加荷载的桩端阻力比a和桩基沉降计算经验系数Wpm应根据当地工程的实测资料统计确定。无地区经脸 时，Wpm值可按表R0. 5选用。表R. 0.

13、 5明德林应力公式方法计算桩基沉降经验系数屮详pmEs (MPa)W152535M401.000.80.60.3注：表內数值可以内擂°4）桩基规范等效作用分层法的等效沉降系数和沉降经验系数桩基规范5.5.9条：桩基等效沉降系数叭叮按下列公式简化计算:(5.5.9-1)nb = yn Be / Lc （5.592）式中：nb一一矩形布桩时的短边布桩数，当布桩不规则时可按式（5.592）近似计算，nb>l; nb=l W， 可按本规范式（5.5.14）计算；C。、C】、C2一一根据群桩桩径比S/d、长径比L/d及基础长宽比Lc/Bc,按本规范附录E确定；Lc、Be、n一分布为矩形承

14、台的长、宽及总桩数。桩基规范5.5.11条给出了桩基沉降经验系数的表，见卜表：5. 5. 11桩慕沉降计算经疲系数¥f E(MPa)Wio352035>50I 01.20.90. 650.50C-40町见桩基规范的等效作用分层法与地基规范的实体深基础计算方法比较：（1）均是采用弹性半空间表面荷载卜 Boussinesq应力解计算附加应力，用分层总和法计算沉降。（2）桩基规范的等效作用分层法增加了一个等效沉降系数2“（3）沉降经验系数计算有所差异。2沉降计算基本原理及软件计算过程（1）沉降计算基本原理在荷载作用下，地基土将在x, y, z三个方向发生变形，其中z向的变形将引起基础

15、的沉降。过大的沉 降不仅彤响建筑物的正常使用，而且还会造成建筑物结构的损坏，为保证建筑物的安全性和正常使用，必 须对地基变形特别是不均匀沉降加以控制。沉降的人小主要取决于土的压缩性（地质资料中的爪缩模屋参数）和建筑物的荷我，并与基础的面积、 埋深和形状有关。沉降的计算示意如卜图：IwBoussinesq 求表面力引起的应力（1-a p）Q石Q沿桩身均匀分布沿桩身线性增长 均布力Mindlin解求桩瑞桩侧力引起的附加应力Boussinesq 解 求表面力引起的应力独基基础 条基基础 地基反力 地基反力筏板单元 筏板单元 地基梁基础 地基反力 地基反力地基反力条基片生的应力桩基基产生的应力J 5+

16、J 5+K各层土的压缩金之和（分层总和法1154任意点应力是相关范因内各荷載在该点引起的应力之和范板单元产生的应力 地基梁产生的应力 a+J %沉降计算基本要索，町以总结如21）沉降是斥力引起的，即各类基础的地基反力/桩反力引起各类基础的地基反力计算原则是：（1）简单独立基础、条形基础、简单承台等非冇限元基础按平均反 力假定计算，其反力等效为个矩形均布荷我；（2）冇限元基础（包括復板、地基梁及复杂独立基础、复 杂承台）反力按仃限元计算的反力，復板单元、地基梁基础按矩形均匀荷载，桩反力按考农桩径影响的力 分布（一般分摩擦型、端承型分布模式）。有限元基础沉降计算依赖于土反力分布，土反力分布依赖于桩

17、土刚度：而桩土刚度依赖沉降结果。所 以必须采用迭代方法才能准确地得到土实际反力分布、沉降以及桩土刚度。YJK基础软件捉供了基于位移利沉降-致为目标的迭代沉降计算方法，町以更加准确得到实际土反力分 布及沉降结果。2）按分层总和法计算沉降，附加应力犬小和土圧缩模最是决定性要素各层土的沉降值由本层土的附加应力大小和土压缩模量决定，即名=寻，附加应力越大，沉降越 C1人：圧缩模量越小.沉降越人。非桩基础土层分层厚度、最大深度按地基规范第5.3.7条执行：桩基按1米厚度.最犬深度按桩 基规范第5.5.15条，如果选择了上海地基规范执行上海市的地基基础设计规范第7.43条，见下 图：ts0石币吏爭啦航幼s

18、#土层分层厚度、垠人深度还町以由用户直接指定，见卜图:茎亡计算及统杲備岀W顼5叫0闩凶口勻SJ1S爰土tte弓里舍3力顶i+算I刁防水皈创卩丸亘丿葢依式审M+耳【誉椰蛾;他均茎梁】及益计3分祈云妄桩反力tss氏檢诰计估tffi偿側垃方法考虎板:？幻住、由苗尺寸 mts?s中才郴加指定长隈（米主宓上詡廿析g股至菇豹纠宜对的星于怅更【®at挣计时科旳® ! ! 10.3332）分 斷世“疸承曰截基】 ylteSJv力计倉：5Jh+M丄地疲力HM取消橋定土楚恳?y?需*）1雇计Mfi? hT® <*)302L "茎衣犯r灵用"期價型-的性mi度

19、妙耘I測g3）考虎荷载对沉降的相互影响，柑互影响距离越人沉降越丿、栓加各荷载对某沉降点的应力贡献来考虑荷载对沉降的相互影响，所以相互影响距离越大沉降结果越 人。桩基，考虑相互彫响距离根据桩基规范第5.5.14条取0.6倍桩长为半径范闱：其他基础无规范规定, 实践中多取3“20米。计算各荷我对某沉降点的应力贡献时，各类表面力（非桩基础的地基反力）按Boussinesq解：桩反力 按考虑桩径影响的Mindlin解。4）沉降计算经验系数地基总是由不同的土层组成，内此分层总和法是计算沉降量蚁常用的方法。但是，由于理论上做了一 些打实际情况不完全符合的假设以及其他影响因索，计算值往往与实测值不尽相符，甚

20、至相差很人。我国 规范通过引入沉降计算经验系数，对分层总和法的结果进行修正，得到最终沉降量。对上述理论计算值按规范规定考虑沉降计算经验系数进行修正。（2）回弹再压缩计算原理基坑开挖后，由于地基卸载，基坑底会出现回弹变形。在新增荷载作用卜，又发生再压缩变形。特别 对于一些高层建筑，由于基础埋置较深，地基的回弹再压缩变形往往在总沉降中占巫要地位。某些高层建筑设置34层(茯至更多)地卜室时，总荷载有町能等于或小于该深度土的自朿斥力，这时高层建筑地基 沉降变形将由地基回弹再压缩变形决定。当勾选“沉降计算考虑回弹再压缩”时，计算最终沉降最时计入回弹再压缩变形，并认为各层地基土 的回弹再压缩模量与压缩模量

21、之比为定值一一 “回弹再压缩模量与压缩模量之比”。一般来说，坑底土的回弹变形受到侧壁的约束，呈现边缘小、中间人的趋势。肉此，再压缩变形的起 始面应该是一个曲而。软件中，认为起始面的再压缩变形屋都为0。再压缩变形的起始面图8 6 22再压缩变形的起始而在软件中，筏板被划分成若干板单元，认为每个板单元卞的基底压力各不相同，因此，务个板单元下 的再压缩变形也各不相同。软件按下式计算各个板元下地基土的再压缩变形：（25）式中:再斥缩变形经验系数，取10；N 一一计算土层数，按“变形比”确定;5 一一 第i层土，用于计算再压缩变形的竖向应力：6 一一 第1层土的压缩模量：AZ 一一 计算土层厚度，程序中

22、取10m°用于计算再压缩变形的竖向应力q由本单元及其附近单元I、的基底压力P,引起，其值符合Boussinesq 解及其积分形式。用于计算再压缩变形的基底压力氏符合以下规定：当 P>PC=PC(26)当P <FCR'=P(27)式中：P 一上部荷载准永久值组合下，各板元下的基底压力；Pc 一开挖土的自觅应力。(3) 软件中沉降计算的基本流程沉降计算程序流程如卜：第三篇YJK基础设计软件常见问题解答沉降计算的流程如下：第1步：接力“基础建模”模块，读入各类基础的尺寸、埋深等信息；接力“地质资料”模块，读入 各勘探点下的土层分布信息；接力“设计分析”模块，读入基底压力

23、和桩反力。第2步：扣除土自垂应力，得到基底附加压力和桩顶附加荷载。第3步：计算地基土附加应力分布。第4步：视不同基础类型，按相应规范条文计算最终沉降量。第5步：以图形和文本的方式表达计算结果。在图形显示时，可切换至“等值线”模式或“三维云 图”模式，更直观的查看计算结果。注意：基坑开挖引起地基土卸载，土的弹性效应使基坑底面产生一定的回弹，随着基础施工进展直至 建筑物加载等于开挖基坑的土重，会发生回弹后的再压缩变形。如果基础埋置比较深（超过5米），这部 分变形引起的沉降也应计入最终沉降量。（4）软件中各类基础沉降计算的三类情况1）独立基础、地基梁、筏板依据地基规范第5.3.5条进行计算，包插计算

24、厚度、计算深度、沉降经验系数均采用该条规定。2）承台按等效作用分层总和法依据桩基规范5.5.6条进行计算，简称为等效作用分层总和法，或称为实体深基础计算方法（地基 规范的说法）。3）单桩沉降（承台选择按Mindlin方法、桩筏、梁卜布脏）依据桩基规范5. 5. 14条进行计算，简称为Mindlin方法。3沉降计算的参数设置沉降计算的订关参数见I、图：s* tn反力 tsa 励K；ggtgttU计百分快疋庭计肖我b20沉?讯画富衲：】畸入】取搦范&海瞬如 舌刘旦揍取协的值） 走虑咱幼刃從水可5黝腸EkfW性忖0.6（分辰mi手帅用法）(arinllir>【迭代计算】汽傳汁耳辺曲数：

25、畋台沉强计宜禾凫 諛作用注。nmdlig方注誉股FH锚圧纭再圧額丘焙大系埶”贰=i on:1P咯刖任n纶比纟zr兀0.4Z阿甲再圧缢衣至Uff谿桂虫才比：l2临引UH商联北（K50.25唏釆用上削航3沁*小巧注请1 ”乂昱用或力计其刘！' c衣吐海磁EK钢压细HaflT比a肉匀分芹取医力比P «桔司呵:朋t录FJ旨功计miQdl：竝力处式中的hSriffl力比««:»*比值时阻八科阻电I阻m 肛5 I均匀分齐例囲力/总测阳力的比信0磁P/（】a；。狮fi力沿粧敕说倂；I脚肋沿抵別JPJ分布）建议勾选。对于桩筏復板弹性地基梁等整体有限元基础，釆用迭

26、代计算方法能更准确得到土反力的分布，沉降计 算结果更加接近实际情况。【考虑相互影响距离】根据桩基规范5.5.14条，考农相互影响距离建议取0.6倍桩长为半径的范|韦|。土相互影响距离无规 范具体规定，实践屮多取3到20米。软件区分mindlin方法（单桩）、分层总和法（土）为两个参数，见下图：考虑相邻荷载的水平面影响范B）：20（分层总和、等效作用法）沉眸计算经验系数：1劇入1 o取规范的经验系埶，否则冒接取输入的数值（分层总和、等效作用法）考崗目邻基桩的水平面影响范围叽倍桩长）0.6(nuadlir)沉陳计算经验系如1< mindlin)计直羞数柑互影响距离越人，沉降计算结果就越人。对

27、该参数的使用建议是：（D使用mindlin方法，町按规范规定取0.6倍桩长；（2）分层总和法、等效作用法的相互影响距离无貝体规范规定，建议一般取值在20m冋也年翅篷©倒待鳥谢疲垂區©浪益廁§ 计着生或 ttS网*计=茯或2 牲 于孜遊茴医划分娅分区磁他度以内。【沉降经验系数】该参数也区分mindlin方法（单桩）、分层总和法（土）i殳置为两个参数。【分层总和、等效作用法的沉降经验系数】适用于独立基础、地基梁、条基、筏板及选择【等效作用法】的承台基础，界面见下图:傩忒承技力计卓變我老洗冃邻荷載界本平面鼻向范匡in）：2D（分层戟和、等筑作用法:沉隆计倉经蛤铀：11分

28、匡QKK尊3作用法辅入1 C印觊范的呂唸辛粉 舌网盲搭取轴入的紳值）考旳刖PS+iBUMFlE虽绅）菟§1 （几信忻构D 0(nindiinife)迭弋卜算強用干忙筏枝板斧性地荃從）加舟亘经聪系酣：(mndlm去)。等效作月法ninilin方法输入10时口动按规范公式计算，具体是:独立基础、地基梁、条基、筏板等非桩基础执行建筑地基基础设计规范GB 50007-2011第535节 给出的分层总和法的沉降计算经验系数计算方法，见表535。表5. 3. 5沉降计算经验系数屮冷Es (KPa)2.54.07.015.020. 0基底附加压力p0ak1.41.31.00.40. 2PqWO.

29、75于吐1.11.00.70.40.2选择【等效作用法】的承台基础执行的是桩基规范5.5.9条给出了桩基等效沉降系数、5.5.11条给 出了桩基沉降经验系数。注意：承台基础如想执行建筑地基基础设计规范GB 50007-2011附录R .0.3规定，目前版本需要用 户估算系数自行填入。Mindlin的沉降经验系数】适用于桩筏、按有限元计算的复杂承台、梁下布桩及选择【Mindlin】的承台基础，界面见下图：地基承菽力计耳舉数 条草口动布希蚕敎 独耳自动布送参教 承台自动布羞参数 沉烽讣算参救 柱祗枝阪洋性舱基梁计算参级（I 水浮力，人陥何或组合表 材科表迭代计算鬼月于桩祈忑枚彈性如星梁）计算参数考

30、虑相邻商戢的衣平面彩响范国Vn）：份层忌和、等芬作用法）沉陳计算经验来数：1劇人10取规范的经验系数，颐值按貝轴入的数值） 考腔咱邻星旺的;K平血影响兌国J L倍板长）丄&为医总和、尊効作用法）政台沉隆计筲秦用铸魏作用法按mindlin计算方法汁算单桩沉降，需要用户输入经验系数值。町参照建筑地基基础设计规范GB50007-2011附录R .0.5右关规定。【承台沉降计算方法】见下图：承台沉曜计算采用。等效作用法mindlin方法包括【等效作用法】和【Mindlin】方法两个选项，分别对应桩基规范第5.5.6条的等效作用分层法、 桩基规范第5.5.14条的Mindlin方法。【回弹再压缩

31、】见卜图C回弓单再压缩臣薯喪向運商毓再压缩变形増大系数F敢珂0）；1回弹变形经验系数“小1临畀再压缩比至冋）：0.42回弹再压缩模里与压缩模里之比：2临界再加荷载比卸）：0.25基础埋深超过5.0米时建议考虑，否则会出现由于土反力人于地基反力导致地基附加压力为0.沉降计 算结果为0。回弹再压缩右关参数如无地勘数据，町以采用软件初始默认值。Mindlin方法的端阻力a、阻力B参数】根据桩基规范附录F有关规定，桩反力的分布包括桩端、桩身均匀、桩身线性增长三种模式.其 比例分别为a、Px l-a-pt见下图:IIaQ陀(呪均布力沿擁身均匀分布沿桩身线性増长参数为设置a、P/ (1- a ),见下图。

32、桩端阻力比均匀分布侧阻力比A «桩基规范洲录F叼自动计MMindlinlE力公式中的粧塢阻力比桩端阻力比值端阻/ 黑阻+测阻):。均匀分布侧阻力/总侧阻力的比值0騙入IVS ； 0侧阻力沿桩身线性增长；1侧阻力沿桩身均匀分布摩擦型桩a设为0、端承桩a设为10。桩基规范附录F.03建议桩侧分布一般按均布，即可以设置B /(1- a )为1：而取0将模拟侧阻力沿桩身线性增长。4基底附加压力、桩顶附加荷载的计算(1)计算原理一般的天然土层，在自重应力的长期作用卞，变形早已完成，只何增加于地基上的压力Po,才能引起 地基产生新的变形。基底附加压力Po按下式计算：P° = P-rd(

33、2)式中：P _由上部荷载、基础自重、覆土(回填土)重引起的基底压力。这种压力分布在基础与地基的接触面上，因此又被称为“接触压力”；r _根据孔II标高和水头标高，计算基底以上土的加权平均浮重度，根据地质资料 各层土的重度确定；d 一埋深，根据地质资料的孔II标离与基础底标高的高度差确定。计篦参数对话框不同类型的基础，基底压力P的含义不同，程序自动按基础类型取相应的值：(1) 筏板：每个单元下的基底压力P各不相同，它们来自“整体式基础启限元分析”的结果。(2) 地基梁：有限元计算时一根地基梁被划分成N个小梁段。因此，程序将连续分布的基底压力离散 成每个小梁段的基底压力p“地基梁基底床力P示意图

34、tHHmj曲jiiiiiiiLiii | rnp(3) 独立基础：认为独立基础卜的基底斥力均匀分布。(4) 桩承台基础：将承台、桩、桩间土看做整体，基底压力均匀分布.作用面位于桩端平面，而不是 承台底面。独立基础和桩承台基础的基底斥力P按卜式计算:F +G式中：F 一上部荷載的准永久值组合;G基础自巫和覆土重Z和。,YJK基础设计软件常见问题解答独立基础的基底压力桩承台基础的基底压力桩筏基础的压缩层位于桩端平面以2只右在新增应力的作用H,地基土才会发生新的变形。新增应 力与桩顶附加荷载有关，当考虑桩间土分担荷裁时，还与承台底的土压力有关。桩筏基础桩顶附加荷我就是准永久值组合下的桩反力，承台桩顶

35、附加荷我Q。按卜式计算：式中:Q _桩顶反力，由上部结构荷载、筏板自觅、覆土垂引起。程序中用的Q是“整体式 基础有限元分析”的结果：r 一基底以上土的加权平均录度；d 一復板的埋深：4 一筏板的面积：n 桩数。(2) 基底附加压力、桩顶附加荷载的査看G A a雳 tii S基5Sv抄三ffl'i# W7Q0匚无坦I課 J炊i齐.3. «Fniusn（M«）广"在【基础计算及结果输出】【基础沉降】中可以査看基底附加压力、桩顶附加荷载的结果,见I、图:5附加应力计算基底附加压力和桩顶附加荷载的作用卜，土中产生附加应力，进而产生变形，造成基础沉降。计算附 加应力

36、，是沉降计算的关键一步。程序中，采用“弹性半无限体地基模型”的Boussinesq解和Mindlin 解，考虑基础之间的互相影响，采用应力叠加原理，计算附加应力。其中，Boussinesq解给出的是荷我作 用于弹性半无限体表面的应力解，町用于计算独立基础、桩承台基础、復板I、-的附加应力：Mindlin解给 出的是荷载作用于弹性半无限体内部的应力解，可用于计算桩基础下的附加应力。（1）独基、桩承台、筏板下的附加应力独立基础形心卜的附加应力按下式计算：q(z) = E q +马 A g(5)(7)(7)式中；E 第/个独立基础卞的基底附加压力（kN/rr?）；W _第j个独基单位均布压力卜对第/

37、个独基中心点深度Z处引起的竖向应力。由 Boussinesq公式及其枳分形式给出：ababzfa2 + b2 + 2z2)arcsin 厂 二-厂 +厂一+ z亍.Jb? + £(a2 + z3)(b? + z2 )->/a2+b2 + z"2才(z2 + r2)就（当Wj）式中族变量的含义见下图:PjPiMUnn厅TH Cmi、 /应力计算点(7)(7)独立基础附加应力计算简图桩承台基础形心下的附加应力采用与独立基础相同的方法，不同的是：独工基础中Z为应力计算点到 独基底面的深度，桩承台基础中N为应力计算点到桩端平面的深度。对于筏板基础、地基梁基础，程序将其划分成若

38、干单元，认为每个单元卜的基底附加压力各不相同， 各单元形心卜的附加应力，不仅受本单元卜基底压力的影响，还受其他单元的影响。软件中采用“分块集 中力法”计算各板元下的应力分布：q(z) = Eq+ 2 马円式中:R j单元卞的基底附加压力:(7)丿单元单位均布压力下，对，单元中心点深度z处引起的压应力。由Boussinesq 公式及其积分形式给出。(2) 常规桩基下的附加应力桩基础圧缩层的附加应力，由桩顶附加荷栽引起。程序根据桩在土中的工作性状，将桩侧阻力和桩端 阻力简化为作用在弹性半无限体内不同深度处的集中力，按桩基规范(JGJ94-2OO8)附录F给出的“考 虑桩径影响的Mindlin应力影

39、响系数”，求解桩端斥缩层的附加应力。群桩荷载作用卜，桩端压缩层深度z 处的附加应力，不仅由本桩引起，还受其他桩的影响，二者按下式叠加：mbz. 1 ("zp. U + ZSI. U + ZSt. 11 )+ 工(b羽 JJ + zsi. 1J + zst. 1J )严1(8)式中：m 桩数：% 桩端压缩层的竖向应力，Z为应力计算点距离桩顶的深度；a2p>i 一端阻力对应力计算点引起的附加应力；6叩一均匀分布侧阻力对应力计算点产生的附加应力；一三角分布侧阻力对应力计算点产生的附加应力。些 o _(l_a_0)Q(9)式中：/ 桩长：.、I、I -考虑桩径影响的Mindlin应力影

40、响系数，软件己将桩基规范""(JGJ94-2008)附录F的“Mindlin应力影响系数表”编制到程序中；Q 一桩顶附加荷我。桩顶附加荷载与桩侧阻力、桩端阻力组成平衡力系:式中:Q= qQ+0Q+(1_q_0)Q(10)aQ -桩端阻力：0Q 均匀分布桩侧阻力;(l-a-0)Q 三角分布桩侧阻力: 一桩端阻力比;0 均匀分布侧阻力占总侧阻力的比例，程序默认取0。OQ0Q桩顶附加荷载与端阻力、侧阴力组成的平衡力系当勾选“自动计算Mindlin应力公式中的桩端阻力比”时，程序根据极限端阻力、侧阻力标准值计算 a,否则以用户指定的a为准。自动计算a遵循下式：di)式中：Qpk 一

41、极限端阻力标准值：Qk _极限侧阻力标准值，程序中按桩基规范(JGJ94-2008) 53节相关规定计算Qpk 和第二篇YJK基础设计软件常见讪题解答在计算参数对话框中输入桩端阻力比a对于变刚度布桩的基础.长、短桩之间的互相影响按以卜原则计算: 长桩卞的计算点，计入短桩引起的附加应力 短桩F的计算点，若位于长桩的桩端平面以上，则不计长桩影响，若位于桩端平面以下，则计入长 桩引起的附加应力。(12)第二篇YJK基础设计软件常见讪题解答(12)第二篇YJK基础设计软件常见讪题解答2.短桩之间的互相影响（3）复合桩基下的附加应力对于考虑桩间土贡献的复合桩基，计算桩端压缩层的附加应力时还应考世承台底的

42、土压力。其中，承 台底土压力对地基中某点产生的附加应力按Boussinesq解计算，并与基桩产生的附加应力叠加：nm产工(P厂A厂久卄工©» + % ” + % ,) j=l>1式中:n 一板单元数目;m 桩数;% 一桩/下的附加应力,(12)a _单元/下基底附加压力片对计算点引起的附加应力: °”桩J的端阻力、均匀分布侧阴力、三角分布侧阻力对计算点引 起的附加应力。短桩长桩境合桩基卜附加应力计算简图（4）考虑基础之间的互相影响基础之间的互相影响是普遍存在的，最终的附加应力，都应按“叠加原理”求和计算。特别对于一些 带裙房的高层建筑，主楼卜釆用桩筏基础，裙

43、房卜采用桩承台基础或独立基础，主楼基础对群房基础的沉 降有显著的影响。在程序中，对不同的基础下的附加应力，都按照“Boussinesq解+Mindlin解”的原理进 行计算。考虑基础之间的互相影响距离越人，沉降越人。根据桩基规范5. 5. 14条，考走相互影响距离建议取0.6倍桩长为半径的范刖。土相互影响距离无 规范具体规定，实跋中多取3到20米。6各类基础的沉降计算方法实际上，地基总是由不同的土层组成，建筑地基基础i殳计规范、桩基规范和箱筏规范中 关于最终变形量的计算公式，都是基于分层总和法的基本原理，并考虑实际观测值和理论计算值的统计误 差，加以修正。压缩层厚度，根据规范要求，按“应力比”

44、或“变形比”控制。各类基础的沉降计算方法可以用下图来示意：n111riiA幷aI04础復板恥元枝板號元堆基梁耳础地基反力地场反力地圳反力地也反力地基反力i1u"讪 PQ QBoussinesqeQ沿械身均匀分布沿桩身找性増长Bous$ine$q<V?求衣面力引起的应力 均布力求稅面力引起的应力Kindling求桩端桩侧力引起的附加应力一耳孑可 备层土的压缩量之和（分层总和法=;任怠点应力是相关范田内各荷软在该点引起的应力之和独基翳的应羊条基学渕欝$週产生的应力後板单元产生的应力地基梁产生的应力A+ C c cJ 化+J 6,齐类基础的沉降计算规定方法，包括地基规范第53.5条、

45、地基规范附录R、桩基规范5.5.6及55. 14.均可以统一用卜式表达:N1-1/ 、-AZ（E “）其要点如卜：1）按分层总和法计算沉降，是基本方法：2）单层土的沉降量由附加应力、压缩模最决定；附加应力由考渥相关范囤内的基础反力叠加得到，附加应力计算时按“Boussinesq解+mindlin解”求 解。3）对沉降计算值乘以沉降计算经验系数进行修止，不同基础类型修止系数执行不同规定。（1）简单独立基础的沉降只计算中心处的沉降，每个独立基础给出形心点一个沉降值。获要点是：1）依抿地基规范第5.3.5条进行沉降计算，沉降计算土层厚度、深度及沉降计算经验系数均执行 该条规定；2）简单独立基础地基反

46、力及附加反力按平均反力假定进行计算：勾选【等效作用法】计算承台沉降时，见卜图:9爹数地星系SS力计算爹数 杀基白动4b畫歩数 独县白动©盍娄数 承台白前数 减汪门；惬祓祓辞性曜至梁计诗烈埶ci 水浮力人Kb,荷技组合去L迭代计耳（适用于柱茯茯枫洋性地基率）计算倉数考虑1&邻吋裁的水平面影临范困6.）：20沉障计算经蛉系抓1饰入I 0取規范於觀系如 否则育玫取轴入的價）琴前冃超爼的*干面1|5曲国门冏3 6（2）按【等效作用法】求解的桩承台基础的沉降（分匡总和等対T用达）（分辰总和、諄敖作用法）（irmiliuSfe）沁£计宜经张跚：1（irinlliiot）号吕沉障

47、计茸采用。手球佔用法J miaUixxH法按承台、桩、桩间土组成的等代墩体，按桩基规范5.5.6条“等效作用分层总和法”计算墩体形心 处的沉降，每个墩体给出一个沉降值。沉降计算经验系数包括两项进行连乘：1）桩基规范559条的“桩基等效作用系数叭”；2）桩 基规范5.5 11条给岀的“桩基沉降计算经验系数W” o（3）筏板（包括有限元计算的复杂独立基础承台）、地基梁的沉降计算每个板有限元单元中心处的沉降，一块筏板按单元给出若干个沉降值。同理，计算每个梁单元中 心处的沉降，一根地基梁按单元给出若干个沉降值。其要点是：1）依据地基规范第5 3 5条进行沉降计算，沉降计算土层厚度、深度及沉降计算经验系

48、数均执行 该条规定；2）按有限元实际反力分布计算附加圧力，是否考虑【沉降迭代】影响反力分布及沉降结果。（4）桩筏基础、梁下布桩基础及按mindlin求解承台的沉降计算每根桩的桩端沉降和桩身压缩，取二者之和作为桩顶的沉降。需要用户输入经验系数值。町参照建筑地基基础设计规范GB 50007-2011附录R .0.5冇关规定。筏板的沉降，通过等值线图来表达：7沉降迭代计算（1）位移与沉降计算过程的不同位移：按有限单元法计算。根据总刚度方程，按有限元法求解位移8, <lKb+Kr+KpJ）W=F>这 里§是板的弹件位移或变形。沉降：按分层总和法计算。在得到节点位移后，计算基底压力

49、、附加压力，再分层总和计算沉降。计 算过程如下：1）沉降试算确定初始桩刚度和基床反力系数；2）总刚度方程，有限元求解位移：K«=F （§板的弹性位移或变形，不是沉降s）：3）节点位移换算成桩、土等效弹簧的变形最，得到桩顶荷我（桩反力）和基底汗力；4）根据桩顶附加荷载和基底附加压力，按分层总和法计算沉降。所以位移与瑕终沉降在实际工程中计算结果是完全不同的，用户常常容易混淆二者的区别。所以，从【K0=F口j以得到结论：基床系数K越人，则位移§越小。沉降考虑基础相互影响，总附加反力是不变的，影响沉降的是基底斥力（桩反力）分布，基床系数通 第三篇YJK基础设il软件常见问

50、題解答过影响基底压力(桩反力)分布改变沉降结果，一般是部分区域沉降变大部分减小。(2) YJK提出的沉降迭代计算原理前面讲述了基础线性计算的基床系数沉降、位移6与最终沉降q是完全不同的。但考虑到人部分情况下基础与桩土未脱离，板底桩底沉降和位移从理论上数值应该是相等的。而线性 分析无法-次计算得到-致的位移和沉降，丁是桩刚度和土基床系数的菲线性属性和沉降计算的非线性就 有必要考虑了，程序提供了需要两者协调时的迭代计算方法进行求解。图-9沉降迭代计算用户界而基础沉降的筝次迭代计算过程如卜：(1) 沉降试算，确定初始桩刚度和基床系数的初始值兀：(2) 有限元计算，得到基底压力只和位移§讥(

51、3) 按分层总和法计算沉降£：(4) 判断位移6 °是否等于沉降$,若不等于，说明K需要修正。按尸i/S修正基床系数乩 若等于，说 明K取值合理，位移等于沉降；(5) 多次迭代直到位移和沉降航合。从迭代过程町以看出，由于基础计算中考虎了上部结构刚度，基础计算采用了整体有限元计算，沉降 计算采用分层总和法，并考虑基础间的互相影响，迭代以有限元位移值和沉降值一致为目标，因此，这种 沉降计算体现了上部结构、基础、地基的综合因素。比较沉降不迭代和迭代计算结果，一般迭代后的沉降值和沉降差减少，土和桩之间的反力差增犬，刚 度呈现外大里小的倒锅盖形分布。具体应用需注意以卞内容：1)软件对

52、于沉降计算的准永久组合按独立的沉降模型进行计算，也就是说，软件对沉降的迭代计算采 用了另外一个不同于原有的用于承载力、配筋设计基本模型的独立模型。所以选择迭代计算沉降，只影响 沉降的计算结果，不影响承载力、配筋等苴他结果。承载力、配筋计算分别是标准组合和阜本组介(即基 本模型)。基床系数、桩刚度查看区分【沉降模型】、【基本模型】.见下图：基床桩系敖刚度庄计算及结栗输出上郡怡加板35曹土基七计目i 荷載荷栽荷載更目莖远項添加904 絵改显示Wj墓床系渕定义僅改显示Illi定义“杭圧刚度 凹kM/m10000010000式滋数宁卿）So按学元布養布 ©值0Ifl厚号抗压 抗拨 法曲o基本樓翌沉隣使型（自动计算）視型切換（蔓本摂型沉眸拽型自动计茸）按【桩定义】絵改別度2）如果需要实现承载力.配筋结果计算用的基本模型也采用沉降迭代后的刚度，则需要计算两次。第一次在【高级选项】不勾选【“基本模3用“沉降模型"的桩土刚度儿第二