浅基础设计的基本原理

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1、基础工程设计原理2-1第二章浅基础地基计算（1）第一节.概述第二节基础工程设计基本原理第三节浅基础的类型第四节基础的埋置深度第五节地基承载力的确定第六节地基承载力的验算及基础底面尺寸的确定第七节地基的变形验算第八节地基基础的稳定性验算第九节减轻不均匀沉降危害的措施第二章浅基础地基计算第一节.概述1.浅基础的定义通常将基础的埋置深度小于基础最小宽度，且只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可建造的基础称作浅基础。2.浅基础的荷载传递上部结构基础应力和变形地基荷载基底压力3.地基基础设计考虑的主要因素基础设计时，除须保证基础

2、结构本身具有足够的强度和刚度外，同时还须选择合理的基础尺寸和布置方案，使地基的反力和沉降在允许的范围之内。因此，基础设计包括地基与基础两部分，又常称为地基基础设计。浅基础设计时应考虑的主要因素(1)建筑基础所用的材料及基础的结构型式；(2)基础的埋置深度；(3)地基土的承载力；(4)基础的形状和布置，以及与相邻基础、地下构筑物和地下管道的关系；(5)上部结构类型、使用要求及对不均匀沉降的敏感性；(6)施工期限、施工方法及所需的施工设备等。在进行地基基础设计时，由于各种建筑物有不同的结构类型和不同的使用要求，同时建筑物

3、地基的土质条件和建筑物对不均匀沉降的敏感性也不同，因此针对具体问题需要采取不同的解决方法。地基基础设计是一项极其复杂且细致的工作，为了能找到最为合理和最为有利的设计方案，必须综合考虑这些相互关联的因素，才能做到精心设计。永久荷载G，如结构自重、土压力等；可变荷载Q，如桥梁路面(或屋面)人、车活荷载、风荷载等。荷载效应S，SG,SQ，如内力、变形、裂缝等；设计基准期为确定可变荷载代表值而选用的基准时间参数(按结构的使用要求和重要性程度可以选为5、25、50、100年等)。第二节基础工程设计基本原理一、建筑结构荷载的有关

4、概念1、荷载的分类及有关定义2、荷载的代表值永久荷载G和可变荷载Q均可看成r.v.，但它们的pdf各不相同，应分别选用，一旦确定后即可选择荷载的代表值。在地基基础计算中常用的代表值有以下三种：标准值是荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值，可以取为均值或某个分位值。准永久值对于可变荷载而言，在设计基准期内，其超越总时间约为设计基准期一半的荷载值。即，对于某一可变荷载，若设计基准期为T，则在T内>=准永久值的时间约为T/2。永久值实际上考虑了可变荷载作用的时间间歇性和分布的不均匀性的一种折减。准永久值

5、等于标准值乘以准永久值系数ψq(<1.0)。组合值对于可变荷载，使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率，能与该荷载单独出现时的效应概率趋于一致的荷载值。组合值等于标准值乘以组合值系数ψc(<1.0)。3、荷载的设计值荷载代表值与荷载分项系数γ的乘积。设计时，为保证结构的可靠性，需要确定同时作用在结构上的荷载以及每种荷载所采用的代表值，这一工作称为荷载(效应)组合。在地基基础设计中，一般有如下几种荷载组合：4、荷载的组合(1)正常使用极限状态下，标准组合SK(2)正常使用极限状态下，准永久组合SK’(3)承载能力

6、极限状态下，可变荷载控制的基本组合S(4)承载能力极限状态下，永久荷载控制的基本组合S《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)对结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求:(1)在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各种作用;(2)在正常使用时具有良好的工作性能;(3)在正常维护下具有足够的耐久性能;(4)在设计规定的偶然事件发生时及发生后仍能保持必需的整体稳定性。地基设计时根据地基工作状态应考虑:(1)在长期荷载作用下，地基变形不致造成承重结构的损坏；(2)在最不利荷载作用下，地基不出现失稳定现

7、象。因此，地基基础设计必须满足的三个基本要求是：（1）地基强度要求；(2)地基变形要求；(3)基础结构的强度、刚度和耐久性要求。按变形控制设计的原则是地基基础设计的总原则。在设计过程中要正确认识上部结构与地基基础共同作用的特点，以便于安全、可靠、合理地进行地基基础设计工作。二、地基基础设计的技术要求及原则1、地基的极限状态设计(1)正常使用极限状态/变形极限状态1）地基变形量2）地基变形状态/容许承载力法(2)承载能力极限状态/稳定极限状态三、地基基础设计方法2、结构的可靠度设计国际标准《结构可靠性总原则》(ISO2

8、394-1998)对土木工程领域的设计采用了以概率理论和数理统计为基础的极限状态设计方法。我国于80年代开始引入使用，现行的建筑结构设计规范都是按这一方法的要求制订的。其基本思想是：设S为荷载效应，R为结构抗力，均为r.v.，令Z=R-S为功能函数，则Z>0,可靠Z=0，极限(临界)状态Z<0,失效若R，S为正态变量，则可以失效概率pf和可靠指