柱下条形基础、筏形和箱形基础

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1、3.柱下条形基础、筏形和箱形基础柱下条形基础、筏形和箱形基础特点：特点：（1）这三类基础具有较大的基础面积，因此能承担较大的建筑物荷载，易于满足地基承载力要求（2）基础的连续性可以大大加强建筑物的整体刚度，有利于减小不均匀沉降及提高建筑物的抗震性能（3）对于箱形基础和设置了地下室的筏板基础，可以有效地提高地基承载力，并能以挖去的图重来补偿建筑物的部分重量基础可看成是地基上的受弯构件——梁或板，与地基、基础以及上部结构是相互作用的33.柱下条形基础、筏形和箱形基础优点：埋深较大、可提高地基承载力、增大基础抗滑稳定性、并

2、可利用补偿作用减小基底附加应力、减轻不均匀沉降、减小上部结构次应力、提供地下空间缺点：技术要求与造价较高、施工中需处理大基坑、深开挖等问题，且箱基的地下空间利用不灵活计算方法：若按常规设计方法（仅满足静力平衡条件），误差较大；应考虑上部结构－基础－地基相互作用，采用适当方法；可仅考虑地基－基础相互作用，采用弹性地基上的梁、板模型计算弹性地基上梁介绍1.弹性地基上梁的挠曲微分方程及其解答1867年，E.文克勒提出假设：地基上任一点所受压力强度p与该点的地基沉降量s成正比，即文克勒地基模型（a）侧面无摩阻力的土柱体系；（

3、b）弹簧模型；（c）文克勒地基上的刚性基础由文克勒模型可知地基变形只限于基础底面范围内，但事实上土柱之间是存在剪力的，才使基底压力在地基中扩散，并使基底以外的地表发生沉降。由于其参数少，便于应用，仍是目前常用的地基模型之一，在下述情况下，可以考虑采用文克勒地基模型：（1）地基主要受力层为软土。（2）厚度不超过基础底面宽度一半的薄压缩层地基（3）基底下塑性区相应较大时（4）支承在桩上的连续基础，可以采用弹簧体系来代替群桩第3章柱下条形基础、筏形和箱形基础63.柱下条形基础、筏形和箱形基础弹性地基上梁的分析基本假定变形协

4、调：计算前后基底与地基不脱开静力平衡：基础在外荷和基底反力作用下满足静力平衡微分方程及其解答文克尔(Winkler,1867)假定土体表面任一点压力强度p仅与该点竖向位移s成正比k—地基抗力系数或基床系数，kN/m3，可查表1-12及1-13(P.25)图３.１文克勒地基上梁的计算控制方程令通解73.柱下条形基础、筏形和箱形基础弹性地基上梁的分析梁的分类短梁(刚性梁)：ll

pll称为柔度指数，为无量纲数分类求解及其解答集中荷载下的无限长梁解答集中力偶作用下的无限长

5、梁解答集中力作用下的半无限长梁解答力偶作用下的半无限长梁解答有限长梁解答短梁（刚性梁）无限长梁的解答1.微分方程式（3－9）上式连续对坐标x取两次导数，得对没有分布荷载作用的梁段（3－10）适用任何地基模型第3章柱下条形基础、筏形和箱形基础采用文克勒模型时或设通解第3章柱下条形基础、筏形和箱形基础2.集中荷载作用下的解答（1）竖向集中力作用下无限长梁的挠度、转角、弯矩、剪力分布图（a）竖向集中力作用下；（b）集中力偶作用下第3章柱下条形基础、筏形和箱形基础对梁的右半部对x依次取一阶、二阶、三阶导数，得第3章柱下条形基

6、础、筏形和箱形基础式中（2）集中力偶作用下对x求一阶、二阶、三阶导数，得第3章柱下条形基础、筏形和箱形基础计算承受若干个集中荷载的无限长梁上任意截面的内力，可分别计算各荷载单独作用时在该截面引起的效应，然后叠加得到共同作用下的总效应。若干个集中荷载作用下的无限长梁第3章柱下条形基础、筏形和箱形基础有限长梁的计算以无限长梁的计算公式为基础，利用叠加原理来求得满足有限长梁两自由端边界条件的解答以叠加法计算文克勒地基上的有限长梁第3章柱下条形基础、筏形和箱形基础根据上图求两对梁端边界条件在A、B两截面产生的弯矩和剪力，列出

7、方程组如下：第3章柱下条形基础、筏形和箱形基础解上述方程组得：当作用于有限长梁的外荷载对称时，上式可简化为：第3章柱下条形基础、筏形和箱形基础地基上梁的柔度指数称为柔度指数，它是表征文克勒地基上梁的相对刚柔程度的一个无量纲值。一般认为可按值的大小将梁分为下列三种短梁（刚性梁）有限长梁梁（有限刚度梁）长梁（柔性梁）第3章柱下条形基础、筏形和箱形基础基床系数的确定由上式可知基床系数不是单纯表征土的力学性质的计算指标，其值取决于许多复杂的因素。（1）按基础预估的沉降量确定对于厚度为h的薄压缩层地基，基底的平均沉降得：如压缩

8、层地基由若干层组成，则第3章柱下条形基础、筏形和箱形基础（2）按荷载试验成果确定如果地基压缩层范围内的土质均匀，则基床系数为：若是粘性土地基，则按照K.太沙基建议的方法，采用1英尺x1英尺的方形载荷进行试验，对于砂土，则：对于粘土，考虑到基础的长宽比m＝l/b第3章柱下条形基础、筏形和箱形基础【例题3－1】条形基础上部荷载为4800KN。长试计