基础工程之三条基筏基和箱基

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1、3柱下条形基础、阀形基础和箱型基础中南大学资源与安全工程学院胡建华基础埋深持力层F下卧层MQ理解地基、基础与上部结构共同作用的概念掌握地基变形分析的常用模型掌握柱下条形基础内力的计算把握筏基与箱基的设计内容与方法基础地基上部结构教学目标3.1柱下条形基础柱下条形基础的结构及构造注：构造措施见GB50007-2011之8.3！结构：矩形梁翼板肋梁翼板特点：基底面积较大，能承受较大荷载。增加建筑整体刚度，减少不均匀沉降，提高抗震性能。肋梁翼板按照构造确定长度；按地基承载力确定宽度；翼板计算：翼板厚和配筋；按抗剪确定翼板厚度；按抗弯计算横向配筋。基础梁纵向内力分析；构造

2、设计。翼板肋梁3.3.1柱下条形基础的设计计算内容确定基础底面尺寸：3.3.2柱下条形基础内力计算3.3.2.1倒梁法—不考虑地基、基础及上部结构共同作用假定：上部结构刚性，柱角无差异沉降；基础近乎刚性(无整体弯曲)基底反力线性分布计算模型：柱角固定铰支座；倒置多跨连续梁；地基净反力线性分布。倒梁法适用于上部结构刚度很大，各柱之间沉降差异很小的情况。这种计算模式只考虑出现于柱间的局部弯曲，忽略了基础的整体弯曲，计算出的柱位弯矩与柱间最大弯曲较平衡，因而所得的不利截面上的弯矩绝对值一般较小。倒梁法计算步骤：1）根据初步选定的柱下条形基础尺寸和作用荷载，确定计算简图；2）计

3、算基底净反力及分布，按刚性基底线性分布进行计算；3）用弯矩分配法或弯矩系数法计算弯矩和剪力；4）调整不平衡力。由于上述假定不能满足支座处静力平衡条件，因此应通过逐次调整消除不平衡力；5）继续用弯矩分配法或弯矩系数法计算内力，并重复步骤4），直至达到精度范围（一般不超过荷载的20%）；6）将逐次计算结果叠加，得到最终内力分布。例题：柱下条形基础的荷载分布如图所示，基础埋深1.5m，地基土承载力为160kPa。试确定其底面尺寸并用倒梁法计算基础梁的内力。解：（1）基础底面尺寸的确定基础的总长度基础的宽度取基础的宽度b=2.1m例题：柱下条形基础的荷载分布如图所示，基础埋深1.5m，地基土承载力

4、为160kPa。试确定其底面尺寸并用倒梁法计算基础梁的内力。（2）计算基础沿纵向的地基净反力采用倒梁法将条形基础视为q作用下的三跨连续梁。例题：柱下条形基础的荷载分布如图所示，基础埋深1.5m，叠加土承载力为160kPa。试确定其底面尺寸并用倒梁法计算基础梁的内力。（3）用弯矩分配法计算梁的初始内力和支座反力弯矩：剪力：例题：柱下条形基础的荷载分布如图所示，基础埋深1.5m，叠加土承载力为160kPa。试确定其底面尺寸并用倒梁法计算基础梁的内力。（3）用弯矩分配法计算梁的初始内力和支座反力支座反力：14例题：柱下条形基础的荷载分布如图所示，基础埋深1.5m，叠加土承载力为160kPa。试确

5、定其底面尺寸并用倒梁法计算基础梁的内力。（4）计算调整荷载由于支座反力与原柱荷载不相等，需进行调整，将差值折算成分布荷载q：调整荷载的计算简图如上图。15例题：柱下条形基础的荷载分布如图所示，基础埋深1.5m，叠加土承载力为160kPa。试确定其底面尺寸并用倒梁法计算基础梁的内力。（5）计算调整荷载作用下的连续梁内力和支座反力弯矩：支座反力：剪力：16例题：柱下条形基础的荷载分布如图所示，基础埋深1.5m，叠加土承载力为160kPa。试确定其底面尺寸并用倒梁法计算基础梁的内力。将两次结果叠加：这些结果与柱荷载已经非常接近，可停止迭代计算。17（6）计算连续梁的最终内力弯矩：剪力：18最终

6、弯矩与剪力图注意:按倒梁法求得的梁的支座反力，往往会不等于柱传来的竖向荷载（轴力）。此时，可采用所谓“基底反力局部调整法”，即：将支座处的不平衡力均匀分布在本支座两侧各1/3跨度范围内，从而将地基反力调整为台阶状，再按倒梁法计算出内力后与原算得的内力叠加。据基础梁的M图，对各支座、跨中分别按矩形、T形截面进行强度计算；据V图，进行斜截面抗剪强度计算，并应满足构造要求。计算模型示意图倒梁法的计算技能（结构力学方法）——参考教材P106-108，以及例题3-1自学！假定为线性分布,根据柱端荷载,按静力平衡条件求出;柱端处理:由上部结构传递下的已知荷载代替;适用条件:上部结构柔

7、性,且基础刚度较大的条形基础或联合基础.注意:倒梁法与静定分析法的区别(柱端处理方式)!静定分析法——补充介绍基底压力:原理：dVdx=bp−qVV+dVV−(V+dV)+bpdx−qdx=0q－梁顶线荷载；kN/m;p－基底面荷载；kN/m２；b－基础梁的底面宽度．3.3.2.2文克尔地基上梁的计算——考虑地基基础相互作用dxdxdωdxdxdVdx−=)=q−bp∴EI()=−⇒EI()=−MEI(44d2