《第3章++2011连续基础2.ppt

第3章 连续基础 地基、基础与上部结构相互工作的概念 一般地，按不考虑共同作用的方法设计，对于上部结构偏于不安全，而对于连续基础则偏于不经济。 考虑上部结构、基础与地基三者之间相互作用应满足 静力平衡条件 变形协调条件 相对刚度的影响 上部结构和基础的刚度都很小 基础刚度很大 有限刚度的基础 地基条件的影响 当地基为不可压缩时，基础结构不仅不产生整体弯曲，局部弯曲也很小。 当地基土有一定的可压缩性且分布不均时，由于地基土软硬程度及分布情况不同基础的挠曲情况及弯矩分布明显不一样。 线性弹性地基计算模型 1、文克尔地基模型 2、弹性半空间地基模型 3、有限压缩层地基模型 文克尔地基上梁的计算 1.地基上梁的解析法计算 2.地基上梁的数值分析 根据结点静力平衡条件：基底反力、结点力、结点荷载间应满足： 柔性基础在均布荷载作用下，基底反力分布呈( )。 (1)均匀分布 (2)中间大，两侧小 (3)中间小，两侧大 文克勒地基模型是属于( )。 (A)半无限地基模型 (B)塑性地基模型 (C)线弹性地基模型 用文克勒解弹性地基受集中力的无限长梁时，可求得梁的右半部(x＞0)挠度w，弯矩M和地基反力p的表达式，对于梁的左半部(x＜0)的w，M，p，可利用关于原点的下述何种关系求得?( ) (A)不对称关系 (B)反对称关系 (C)对称关系 计算地基范围以外地基的沉降，下述何种模型是不合适的? (A)文克勒地基模型 (B)弹性半空间模型 (C)分层地基模型 在文克勒弹性地基分析中，划分有限长梁是依据下列哪种指标确定的? (A)柔度指标 (B)特征长度 (C)柔性指数 在文克勒弹性地基分析中，若条形基础的柔性指数 ＝2.78，试问该条形基础应按下列哪一种长梁解?( ) (A)无限长梁 (B)有限长梁 (C)短梁 3.6 柱下条形基础 柱下条形基础主要用于软弱地基上柱距较小的框架结构、排架结构 优点：刚度大、调整不均匀沉降能力强 缺点：造价高 可以单向设置，也可以十字交叉形设置 单向条形基础一般沿房屋的纵向柱列布置 当单向条形基础不能满足地基承载力的要求，或者由于调整地基变形的需要，可以采用十字交叉条形基础 柱下条形基础承受柱子传下的集中荷载，其基底反力的分布受基础和上部结构刚度的影响，是非线性的。柱下条形基础的内力应通过计算确定 当条形基础截面高度很大时，例如达到柱距的1/3?1/2时，条基具有极大的刚度和调整地基变形的能力。 构造要求 P92-93 内力计算 柱下条形基础的内力计算原则上应同时满足静力平衡和变形协调的共同作用条件。 目前提出的计算方法主要有以下三种： 1.简化计算方法 2.地基上梁的计算方法 3.考虑上部结构参与共同工作的方法 1.简化计算方法 ——满足静力平衡条件，最常用 采用基底压力呈直线分布假设 适用于柱荷载比较均匀、柱距相差不大，基础对地基的相对刚度较大，以致可忽略柱间的不均匀沉降的影响的情况 方法 倒梁法 静定分析法 2.地基上梁的计算方法 将柱下条形基础看成是地基上的梁 采用合适的地基计算模型：线性弹性地基模型 弹性地基上的梁 考虑地基与基础的共同作用 ——满足静力平衡和变形协调条件 可以用解析法、近似解析法和数值分析方法等直接或近似求解基础内力。 由于没有考虑上部结构刚度的影响，计算结果一般偏于安全。 3.考虑上部结构参与共同工作的方法 如等效刚度法、空间子结构法、弹性杆法、加权残数法等 目前在设计中应用尚不多 简化计算方法 假设基底压力呈直线分布 基础相对于地基有很大的刚度 通常要求满足  式中 l ?条形基础的柱距； λ?文克尔地基上梁的特征参数 一般的，λ越小，基础的相对刚度越大 条基高度应不小于平均柱距的1/6 1. 倒梁法 假定上部结构是刚性的 柱子之间不存在差异沉降 柱脚可以作为基础的不动铰支座 用倒连续梁的方法分析基础内力 这种假定在地基和荷载都比较均匀、上部结构刚度较大时才能成立。 要求梁截面高度大于1/6柱距，以符合地基反力呈直线分布的刚度要求。 倒梁法的设计步骤 (1)确定基础底面尺寸 按柱的平面布置和构造要求确定条形基础长度L 根据地基承载力特征值确定基础底面积A，以及基础宽度B=A/L和截面抵抗矩 。 当轴心荷载作用时： 当偏心荷载作用是：b适当增大，同时验算 (2) 按直线分布假设计算基底净反力pn： 式中 、 ?相应于荷载效应基本