浅基础～连续基础

1、八、地基基础八、地基基础和上部结构物和上部结构物三者共同作用三者共同作用以地基、基础、上部结构之以地基、基础、上部结构之间同时满足静力平衡条件、间同时满足静力平衡条件、变形协调条件为前提，这就变形协调条件为前提，这就是是共同工作共同工作的概念。的概念。九、减轻建筑物不均匀沉降措施九、减轻建筑物不均匀沉降措施 十、十、 埋置式埋置式桥台刚桥台刚性扩大性扩大基础设基础设计计第二章第二章 梁板式基础梁板式基础 梁板式基础又称为连续基础梁板式基础又称为连续基础，是指柱列，是指柱列或柱网之下的单向或双向条形或柱网之下的单向或双向条形 (交梁交梁)基础，以及基础，以及建筑物之下整片的筏板基础和箱形基础。建

2、筑物之下整片的筏板基础和箱形基础。 常规设计相当近似常规设计相当近似，采用地基基础相互作用，采用地基基础相互作用设计合理设计合理 考虑基础与地基相互作用的计算方法，可以考虑基础与地基相互作用的计算方法，可以按不同地基模型考虑按不同地基模型考虑变形协调变形协调的求解。的求解。 线弹性地基模型：线弹性地基模型：文克勒地基模型、弹性半文克勒地基模型、弹性半空间模型、有限压缩层模型等空间模型、有限压缩层模型等一、文克勒模型一、文克勒模型 K为基床系数为基床系数 单位单位: KN/m3=KN/m2/m=kpa/m文克勒模型适用条件文克勒模型适用条件 力学性质与液体相近的地基力学性质与液体相近的地基，例如

3、半流态淤泥土。，例如半流态淤泥土。 厚度较薄厚度较薄，不到基底短边之半的压缩层等，不到基底短边之半的压缩层等 ij 沉降系数沉降系数表示网格表示网格i的的中心由于网中心由于网格格j上均布力上均布力pj=1/fj引起的引起的沉降沉降二、弹性半空间模型二、弹性半空间模型ij 沉降系数弹性半空间解沉降系数弹性半空间解三、有限压缩层模型三、有限压缩层模型mKsKkijkijEh1/第二节第二节 柱下条形基础柱下条形基础 一一、构造要求构造要求 尺寸、配筋、尺寸、配筋、 混凝土等级等混凝土等级等方面方面二、不考虑地基基础相互作用简化内力分析方法 1 静定分析法静定分析法2倒梁法倒梁法 （铰支多跨连续梁）

4、（铰支多跨连续梁）把柱子端部当做铰支，把除去柱荷载后的荷载把柱子端部当做铰支，把除去柱荷载后的荷载当做外荷载。当做外荷载。三、考虑地基基础相互作用内力三、考虑地基基础相互作用内力分析方法：分析方法：文克勒地基文克勒地基梁梁文克勒地基挠曲微分方程2/,mKNkBK称为集中基床系数，1. 无限长梁的解无限长梁的解（1） 集中力作用集中力作用(2)集中力偶作用集中力偶作用（2）集中力偶作用梁的解）集中力偶作用梁的解（3）多个集中荷载作用无限）多个集中荷载作用无限长梁的解长梁的解集中力偶集中力偶集中力集中力2. 有限长梁解有限长梁解 计算原理计算原理MA、VA、MB、VB解得方程解得方程有限长梁计算步

5、骤 (1) 把有限长梁把有限长梁I延长到无限长，计算无限长延长到无限长，计算无限长梁梁上相应于梁两端的上相应于梁两端的A和和B截面由于外荷载截面由于外荷载引起的内力引起的内力Ma，Vb及及Ma，Vb (2)两端施加附加荷载两端施加附加荷载PA,MA,PB,MB，按附加荷按附加荷载抵消内力载抵消内力Ma，Vb及及Ma，Vb原理代公式原理代公式2-31,计算梁端附加荷载计算梁端附加荷载PA,MA,PB,MB (3) 再按叠加原理计算在已知荷载和虚拟荷载再按叠加原理计算在已知荷载和虚拟荷载共同作用下梁共同作用下梁上相应于梁上相应于梁I各点的内力各点的内力 例题2-1 弹性地基梁内力计算第三节 柱下交

6、梁基础 柱下交叉条形基础是由柱网下的纵横二组相柱下交叉条形基础是由柱网下的纵横二组相互垂直的条形基础构成的一种空间结构互垂直的条形基础构成的一种空间结构。 此类基础的计算主要是解决结点处荷载在纵横两个此类基础的计算主要是解决结点处荷载在纵横两个方向上的分配问题。当分配在条形基础纵横两个方向上方向上的分配问题。当分配在条形基础纵横两个方向上的荷载为已知时，即可分别的荷载为已知时，即可分别按单向条形基础进行计算按单向条形基础进行计算。 假定纵横条形基础的交点均为铰接假定纵横条形基础的交点均为铰接; 柱荷载柱荷载 (结点荷载结点荷载)的分配原则通常按变形协调条件考虑的分配原则通常按变形协调条件考虑。

7、 根据这种分配方法，要满足以下两个条件：根据这种分配方法，要满足以下两个条件： 一是静力平衡条件一是静力平衡条件，即分配在纵横条基上的两个力之和，即分配在纵横条基上的两个力之和应等于作用在结点上的荷载：应等于作用在结点上的荷载： 二是竖向变形协凋条件二是竖向变形协凋条件，即纵横条基在结点处的沉降应，即纵横条基在结点处的沉降应相等相等。节点荷载分配示意一、边柱结点荷载分配yekbFwyyyyycos2边柱节点荷载分配推导一、中柱和角柱结点荷载分配第四节第四节 筏形基础筏形基础 最简单的筏形基础是一块等厚的钢筋混凝最简单的筏形基础是一块等厚的钢筋混凝土平板。可分为墙下筏板和柱下筏板两种情况。土平板

8、。可分为墙下筏板和柱下筏板两种情况。当柱荷载较大时，可以当柱荷载较大时，可以局部加大板厚局部加大板厚;当柱距当柱距较大而产生较大弯矩时，可设置基础肋梁，成较大而产生较大弯矩时，可设置基础肋梁，成为为肋梁式肋梁式 (或称梁板式或称梁板式)筏板。筏板。 筏板基础常用于高层建筑中，本节与下节筏板基础常用于高层建筑中，本节与下节的箱形基础将主要结合新修定的的箱形基础将主要结合新修定的高层建筑箱高层建筑箱形与筏形基础技术规范形与筏形基础技术规范(JGJ 6-99)讲述。讲述。 筏形基础的设计内容包括: 第一步，根据地基承载力和结构柱网布第一步，根据地基承载力和结构柱网布置情况确定底板尺寸置情况确定底板尺

9、寸; 第二步，由抗冲切和抗剪强度验算确定第二步，由抗冲切和抗剪强度验算确定底板厚度底板厚度; 第三步，验算筏板基础沉降第三步，验算筏板基础沉降 ; 第四步，进行筏形基础的内力计算，确第四步，进行筏形基础的内力计算，确定配筋。定配筋。一、筏形基础的种类及构造一、筏形基础的种类及构造筏形基础承载力验算构造要求 可适当加设悬臂部分以扩大基底面积和调整基底形心与上可适当加设悬臂部分以扩大基底面积和调整基底形心与上部荷载重心部荷载重心,使其尽可能一致。肋梁不外伸时使其尽可能一致。肋梁不外伸时,筏板的挑出长度筏板的挑出长度不宜大于不宜大于2.0m，并可做成坡度，但边缘厚度不小于，并可做成坡度，但边缘厚度不

10、小于200mm。 筏形基础的厚度，筏形基础的厚度，对于对于12层以上建筑肋梁式筏基不小于层以上建筑肋梁式筏基不小于400mm，且不应小于板格短边净跨的且不应小于板格短边净跨的1/14;对于平板式筏基不对于平板式筏基不宜小于宜小于400mm，并按抗冲切和抗剪验算确定。高层建筑建筑筏，并按抗冲切和抗剪验算确定。高层建筑建筑筏基的混凝土强度等级不应低于基的混凝土强度等级不应低于C30。并设。并设C10垫层垫层100mm厚、厚、钢筋保护层钢筋保护层35mm。地下水位以下的筏板应考虑抗渗。地下水位以下的筏板应考虑抗渗。 筏形基础地下室的外墙厚度不应小于筏形基础地下室的外墙厚度不应小于250mm，内墙厚度

11、不，内墙厚度不应小于应小于200mm。墙体内应设置双面配筋。墙体内应设置双面配筋。 筏形基础的配筋应根据内力计算确定。筏形基础的配筋应根据内力计算确定。其配筋率一般以其配筋率一般以05%一一10%为宜为宜。当筏板双向悬臂挑出但肋梁不外伸时，在当筏板双向悬臂挑出但肋梁不外伸时，在筏板四角尚应布置放射状附加钢筋。筏板四角尚应布置放射状附加钢筋。二、筏形基础内力计算二、筏形基础内力计算 筏基的内力分析是以地基上板的分析为基础筏基的内力分析是以地基上板的分析为基础的。在板的理论分析中，分为薄板理论与厚板的。在板的理论分析中，分为薄板理论与厚板理论，厚板理论比薄板理论的分析耍复杂得多，理论，厚板理论比薄

12、板理论的分析耍复杂得多，薄板小挠度理论的适用范围是板宽薄板小挠度理论的适用范围是板宽B与板厚与板厚h之之比比B/h10，且最大挠度在，且最大挠度在h/10h/l5以内，同时以内，同时也不大于也不大于B/50。 筏基适用筏基适用薄板理论薄板理论 按薄板的经典分析理论，可对板的单元体建按薄板的经典分析理论，可对板的单元体建立弹性曲面微分方程，然后根据不同的地基计立弹性曲面微分方程，然后根据不同的地基计算模型及边界条件求解，即得出挠度函数算模型及边界条件求解，即得出挠度函数w(x,y) 等的解析式等的解析式筏形基础内力计算方法1 刚性板法（倒楼盖法） 1 条带法条带法 (1)倒梁法倒梁法或静定分或静

13、定分析方法析方法 (2)等代梁等代梁法法复习条形基础内力计算：复习条形基础内力计算：不考虑地基基础相互作用简化内力分析方法 1 静定分析法静定分析法倒梁法或静定分析方倒梁法或静定分析方法法2倒梁法倒梁法 （铰支多跨连续梁）（铰支多跨连续梁）把柱子端部当做铰支，把除去柱荷载后的荷载把柱子端部当做铰支，把除去柱荷载后的荷载当做外荷载。当做外荷载。2 双向板法肋梁上的三角形或梯形荷载可以肋梁上的三角形或梯形荷载可以等效为均布荷载等效为均布荷载肋梁间筏板按双向板计算肋梁间筏板按双向板计算1 如果柱网间增设肋梁，将底板划分为长边与短边之比大于如果柱网间增设肋梁，将底板划分为长边与短边之比大于2的矩的矩形网格时，形网格时，底板按单向板计算底板按单向板计算，主、次梁按连续梁计算。，主、次梁按连续梁计算。2 考虑到整体弯曲的影响，肋梁式筏基的底板和基础梁的配筋除考虑到整体弯曲的影响，肋梁式筏基的底板和基础梁的配筋除满满 足计算要求外，足计算要求外，纵横方向支座钢筋尚应有纵横方向支座钢筋尚应有1/2一一1/3的配筋连通的配筋连通;跨中钢筋则应按计算配筋率全部连通跨中钢筋则应按计算配筋率全部连通。 2 弹性板法(1)等代交叉弹性地