基础工程学-第4章 柱下十字交叉基础.ppt

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1、1当上部荷载较大、地基土较软弱，只靠单向设置柱下条形基础已不能满足地基承载力和地基变形要求时，可用双向设置的正交格形基础，又称十字交叉基础。十字交叉基础将荷载扩散到更大的基底面积上，减小基底附加压力，并且可提高基础整体刚度、减少沉降差。因此这种基础常做为多层建筑或地基较好的高层建筑的基础，对于较软弱的地基，还可与桩基连用。十字交叉基础有3种结点：即十字形结点（中柱）,T形结点（边柱）,Γ形结点(角柱)。柱下十字交叉基础2柱下十字交叉基础上的荷载是由柱网通过柱端作用在交叉结点上。基础计算的基本原理是把结点荷载分配给两个方向的基础梁，然后分别按单向的基础梁的方法进行计算。柱下十

2、字交叉基础计算的关键问题：单柱荷载如何在两个方向的梁上分配？柱下十字交叉基础3柱下十字交叉基础单柱荷载分配荷载分配原则：基础节点上应满足力平衡和变形协调条件荷载分配方法：一般分配方法实用简化分配方法一般分配方法根据力平衡和变形协调条件，对任一基础节点可写出六个平衡方程，分别是：力平衡条件变形协调条件六个未知量、六个方程，所有未知量可解！太复杂！4柱下十字交叉基础单柱荷载分配荷载分配原则：基础节点上应满足力平衡和变形协调条件荷载分配方法：一般分配方法实用简化分配方法实用荷载简化分配方法所谓简化，即不考虑弯矩的分配。弯矩只作用于其各自方向上的梁上。力平衡条件变形协调条件如此简化

3、，则有两个方程和两个未知数，如何进行求解？建立y和F之间的关系5柱下十字交叉基础单柱荷载分配荷载分配原则：基础节点上应满足力平衡和变形协调条件荷载分配方法：一般分配方法实用简化分配方法实用荷载简化分配方法所谓简化，即不考虑弯矩的分配。弯矩只作用于其各自方向上的梁上。弹性地基梁法（文克尔地基梁法）6柱下十字交叉基础单柱荷载分配利用文克尔地基梁法求解十字交叉基础节点荷载分配文克尔地基上的两根正交无限长梁求解其中梁的特征长度梁宽7柱下十字交叉基础单柱荷载分配利用文克尔地基梁法求解十字交叉基础节点荷载分配文克尔地基上的一根无限长梁和一根半无限长梁求解其中8柱下十字交叉基础单柱荷载分

4、配利用文克尔地基梁法求解十字交叉基础节点荷载分配文克尔地基上的两根正交半无限长梁求解其中9柱下十字交叉基础荷载修正(补充内容)为什么进行荷载修正？节点荷载分配完毕后，纵、横两个方向上的梁独立进行计算。在柱节点下的那块面积在纵、横向梁计算时都被用到，即重复利用了节点面积。节点面积往往占交叉条形基础全部面积的2030%，重复利用使计算结果误差较大，且偏于不安全。10柱下十字交叉基础荷载修正如何进行荷载修正？思路：既然重复计算，则提高荷载水平，以保持基底压力不变。荷载修正方法：设实际基底面积为A，其中节点面积为a。荷载修正前基底压力：实际基底压力也即荷载修正所要达到的基底压力：

5、为使基底压力保持在实际水准，应将荷载提高m倍，也即：11柱下十字交叉基础荷载修正如何进行荷载修正？思路：既然重复计算，则提高荷载水平，以保持基底压力不变。荷载修正方法：提高m倍后的荷载应为：故需要增加的荷载应为：如此，则两个方向梁上需要增加的荷载应为：故修正后的两个方向荷载应为：12筏板基础筏板基础的概念和特点筏板基础概念：底板连成整片式基础。可分为梁板式和平板式两类。筏板基础特点：基础底面积大，对地基的承载力要求低，地基中的附加应力小、地基沉降和不均匀沉降相对小；基础宽度较大，压缩层厚度也较大。筏板基础设计方法将基础看成绝对刚性并假设基底反力成直线分布，按静定分析法或倒梁

6、法、倒楼盖法计算基础内力（简化计算方法）；考虑地基和基础共同作用的方法，即地基上的梁板分析方法；考虑上部结构、基础和地基三者共同作用的设计方法。胁梁板式胁梁板式平板式平板式13筏板基础筏板基础的构造要求筏板基础的板厚由抗冲切、抗剪切计算确定；筏板基础宜设置一定长度悬臂；筏板基础配筋除按计算要求外，还应考虑基础的整体弯曲作用。筏板基础的简化计算方法采用简化计算方法的前提是筏板基础刚度远大于地基刚度，一般需要满足以下条件：14计算思路和方法：把筏板划分为独立的条带，条带宽度为相邻柱列间跨中到跨中的距离。忽略条带间的剪力传递，则条带下的基底净线反力为：筏板基础倒梁法计算筏板基础内

7、力已知基底净反力以及独立条带上的荷载以后，则可以将该条带看成是条形基础梁，用倒梁法计算其内力。15计算思路和方法：筏板基础倒楼盖法计算筏板基础内力平板式筏基：截取柱下板带和跨中板带按倒无梁楼盖计算；梁板式筏基：根据肋梁布置按倒双向板楼盖或单向板楼盖计算。底板分别按连续的双向板或单向板计算，肋梁均按多跨连续梁计算，求得的连续梁边跨跨中弯矩以及第一内支座的弯矩宜乘以1.2的系数。计算思路和方法：上部结构刚度很小时可考虑采用该法。按柱列布置划分板带，可以采用修正荷载的方法近似考虑板带间的剪力传递的影响。静定分析法计算筏板