基础工程课件——第3章连续基础

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1、第3章连续基础本章主要内容连续基础概念地基、基础与上部结构共同工作概念柱下条形基础设计文克尔地基上梁的计算模型与应用要求1、了解连续基础的特点2、掌握柱下条形基础的设计方法3、从共同工作概念出发，了解文克尔地基模型假设的条件及模型的应用4、了解筏板基础、箱形基础的内力计算方法5、理解补偿性设计概念a)柱下单向条形基础b)十字交叉条形基础c)平板式筏板基础d)肋梁式筏板基础e)箱形基础3.1概述连续基础——柱下条形基础、交叉条形基础、筏板基础、箱形基础统称。1、基底面积较大；2、整体刚度大；3、箱形基础和有地下

2、室的筏基用补偿性概念设计易于满足承载力和沉降的要求；4、从地基、基础与上部结构共同作用的概念出发，将连续基础视为地基上的梁、板受弯构件，用适当方法进行设计。连续基础特点承担较大的建筑物荷载减小不均匀沉降3.2地基、基础与上部结构相互作用的概念共同作用主要体现在以下三个方面一、地基与基础的相互作用二、地基变形对上部结构的影响三、上部结构对基础受力状况的影响上部结构基础地基静力平衡条件变形协调条件一、地基与基础的相互作用（一）基础刚度对地基的影响1、柔性基础特点：基础刚度小，基础可随地基变形而弯曲；基底反力与与

3、作用在基础上荷载分布一致。2、刚性基础基础的架越作用——刚性基础能跨越基底中部，将所承担的荷载相对集中地传递到基底边缘的现象。特点：基底反力分布与地基土的性质、基础埋深有关一般当荷载不大、而基础埋深和基底面积足够大，基底反力分布呈马鞍形。4、邻近荷载的影响——受影响基础的基底反力呈中间大两边小的拱形分布。设计时要考虑相邻建筑物之间的间距（二）地基压缩性不均匀的影响荷载布置时应考虑地基的非均匀性，以减少地基土的不均匀变形。3、基础相对刚度的影响基础相对刚度指基础与地基之间的刚度比。架越作用的强弱，取决于基础刚度的大

4、小土的压缩性及基底塑性区的大小。基础相对刚度大，架越作用大。结论及建议1、基础架越作用的强弱，取决于基础相对刚度、土的压缩性及基底塑性区的大小。2、加强基础刚度可以调整或减少不均匀沉降，但应注意同时会使基础内力加大，故基础方案应作综合考虑。3、对地基软弱不均（如石芽地基），可采用连续基础；岩石或压缩性很低的地基，宜优先采用扩展基础。二、地基变形对上部结构的影响上部结构的刚度，是指整个上部结构对基础挠曲和不均匀沉降的抵抗能力。柔性结构敏感性结构刚性结构地基不均匀沉降是否会引起较大附加应力柔性结构特点：整个承重体系对

5、基础的不均匀沉降有很大的适应性，沉降差不引起主体结构的附加应力(次应力）。主要包括静定结构：以屋架，柱，基础为承重体系的木结构或排架结构，三铰拱等。思考：过大的沉降差有何后果？造成围护结构损坏，预埋管道被剪坏，破坏美学和使用功能等。敏感性结构特点：对基础的不均匀沉降反应灵敏。常见结构：砖石砌体承重结构（砖混结构）钢筋混凝土框架结构刚性结构特点：倾斜而不挠曲。常见结构：1.烟囱、水塔、高炉等高耸结构物下整体配置的独立基础，与上部结构浑然一体，体系刚度大。2.体系简单，长高比很小，通常为采用剪力墙，筒体结构的高层建筑

6、。结论及建议1、上部结构对地基变形有一定的调整作用，地基变形使上部结构产生附加应力。2、柔性结构，在满足允许沉降值前提下，基础高度宜小不宜大，最适合采用常规设计方法。3、敏感性结构，宜采用刚度大的基础，这样可以减少上部结构的附加应力。4、刚性结构（高耸构筑物等），上部结构与基础整个体系刚度很大，地基不均匀沉降可使其倾斜，但几乎不会使其发生挠曲，建议采用箱基、桩基或其它深基础。5、随着地基抵抗变形能力增强，相互作用意义相对降低。三、上部结构刚度对基础受力状况影响(2)完全柔性的上部结构——基础梁在上部荷载和基底反力

7、作用下产生弯曲。上部结构不参与工作，弯距图不均匀。(1)绝对刚性的上部结构——基础梁在基底反力作用下产生弯曲。各柱只能均匀下沉，弯距图较均匀。以柱下条形基础为例结论1、上部结构刚度对基础受力有约束作用。2、应适度增大上部结构刚度，以减少基础挠曲及内力，调整地基变形。3、在软土地基上，当基础整体刚度有限时，加强上部结构刚度才有效。建议1、设计时应将三者作为一个相互关联的会产生相应变形的整体，三者按各自刚度对相互变形起制约作用，因而制约整个体系内力。2、按三者共同作用设计，满足静力平衡条件和变形协调一致的条件，可使建

8、筑物安全、经济。3、三者各自刚度大小是关键。3.3地基计算模型1、地基模型：描述地基土应力（或地基反力）与应变（或地基变形）关系的数学表达式。2、建立模型的要求：（1）尽可能准确模拟地基与基础的相互作用时所表现出的主要力学性状（2）便于工程中运用3、模型用途：从共同作用的概念出发，用以解决基底压力分布和地基沉降计算问题。3.3地基计算模型地基模型弹性半空间地基模型分层地基