地基基础共同作用.ppt

《地基基础共同作用.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、Chapter3连续基础3.3地基计算模型3.6-3.7柱下条形基础3.8筏形基础与箱形基础3.1-3.2地基、基础与上部结构相互作用的概念3.4文克勒地基上梁的计算3.1概述上一章讲述了刚性基础与扩展基础的设计，在实际工程中，当荷载较大、地基较软或上部结构对基础的整体性有较高要求时可将柱下独立基础或墙下条形基础连接起来，形成柱下条形基础、交叉条形基础和筏形基础，当需要进一步增强基础的整体刚度时，可将基础在立面上设置成一层或若干层，这就成为了箱形基础。与柱下独立基础相比，连续基础具有更好的整体性、更高的承载力和更强的

2、调节地基基础变形的能力。筏形基础和箱形基础还可结合考虑地下空间的开发利用。然而这类基础的设计较为复杂，施工难度相对较大，造价也相对较高。连续基础适用于规模大、层数多、结构和地基条件较为复杂的工程。3.2地基、基础与上部结构相互作用3.2.0地基、基础与上部结构的相互作用相互作用：上部结构—基础—地基共同受力变形。计算：应满足受力平衡条件和相互之间的变形协调条件。刚性及扩展基础的计算特点：上部结构、基础、地基彼此分开计算3.2地基、基础与上部结构相互作用结构、基础、地基平衡方程变形协调条件上部结构√×基础√×地基√3.

3、2.0地基、基础与上部结构的相互作用3.2地基、基础与上部结构相互作用3.2.0地基、基础与上部结构的相互作用结构、基础＋地基平衡方程变形协调条件上部结构√×基础√√地基√3.2地基、基础与上部结构相互作用3.2.0地基、基础与上部结构的相互作用结构＋基础＋地基平衡方程变形协调条件上部结构√√基础√√地基√3.2地基、基础与上部结构相互作用3.2.0地基、基础与上部结构的相互作用地基基础上部结构相互联系共同作用地基、基础与上部结构的相互作用一直是国内外的一项重要研究课题。从三者相互作用的概念出发来考虑地基基础方案，往

4、往可以收到合理、经济的效果。3.2地基、基础与上部结构相互作用3.2.1地基与基础的相互作用（1）柔性基础柔性基础:能跟随地基土表面而变形，作用在基础底面上的压力分布与作用在基础上的荷载分布完全一样。（2）刚性基础基础的“架越作用”砂土地基粘性土地基马鞍形抛物线形3.2地基、基础与上部结构相互作用3.2.1地基与基础的相互作用（3）基础相对刚度的影响基础的相对刚度愈强，沉降就愈均匀；但，基础的内力将相应增大。当地基局部软硬变化较大时，可采用整体刚度较大的连续基础。（调节不匀沉降）当地基为岩石或压缩性很低的土层，宜优先

5、考虑采用扩展基础，较经济。3.2地基、基础与上部结构相互作用3.2.1地基与基础的相互作用（4）邻近荷载的影响如果基础受到相邻荷载影响，受影响一侧的沉降量增大。（5）地基非均匀性的影响3.2地基、基础与上部结构相互作用3.2.2上部结构的影响（1）地基变形对上部结构的影响上部结构刚度：整个上部结构对基础不均匀沉降或挠曲的抵抗能力。上部结构分类：柔性结构、敏感性结构和刚性结构三类。（2）上部结构刚度对基础受力状况的影响增大上部结构刚度，将减小基础挠曲和内力，调整不均匀沉降；但同时自身也将出现较大的次应力。3.2地基、基

6、础与上部结构相互作用本节内容小结：在地基、基础与上部结构相互作用中起主导作用的是地基；其次是基础；上部结构则是在压缩性地基上基础整体刚度有限时起重要作用的因素。3.3地基计算模型3.3.0地基模型考虑地基、基础和上部结构共同作用的关键是确定地基模型。所谓地基模型是指地基表面的荷载强度与地基表面的沉降之间的关系。目前使用的地基模型主要是线性模型。下面介绍3类有代表性的线性模型，其中主要是Winkler地基模型。3.3地基计算模型3.3.1Winkler地基模型1867年，捷克工程师E•Winkler提出：p=ks特点：

7、一点的变形只与该点的力有关。适应范围：软弱且较薄的压缩层k为基床反力系数，kN/m3优点：参数少，便于应用。缺点：不考虑土柱间剪应力，故未能考虑应力扩散。3.3地基计算模型3.3.2弹性半空间地基模型将地基视为均质的线性变形半空间，应用弹性力学公式示解地基中的附加应力或位移。利用布辛奈斯克解及其积分形式，计算地基的应力应变关系，得刚度矩阵[D]或柔度矩阵[δ]。优点：可以考虑应力和变形扩散，可以反映近荷影响。适应范围：均匀且强度较高的地基。缺点：考虑扩散作用过大，导致计算结果较实测值大；未能考虑地基成层性、非均质性。

8、3.3地基计算模型3.3.3有限压缩层地基模型天然地基不但在水平方向不均匀，在竖直方向还是成层分布的。分层地基模型能考虑土的上述特点。考虑地基表面作用有分布荷载，将荷载作用区域分为若干个小块，每一小块的荷载可以合并起来形成一个小的集中荷载，而集中荷载作用下地基中的应力已有弹性解答。由此可以得到地基中的附加应力分布，于是可以用分层总和法求出地基表