刚性基础与扩展基础.pptVIP

刚性基础和柔性基础的概念理解 刚性基础的概念理解 基础在外力（包括基础自重）作用下，基底的地基反力为σ，此时基础的悬出部分a-a断面左端，相当于承受着强度为σ的均布荷载的悬臂梁，在荷载作用下，a-a断面将产生弯曲拉应力和剪应力。当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，a-a断面不会出现裂缝，这时，基础内不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础。 优点：稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载，所以只要地基强度能满足要求，它是桥梁、涵洞和房屋等建筑物常用的基础类型。 缺点：自重大，并且当持力层为软弱土时，由于扩大基础面积有一定限制，需要对地基进行处理或加固后才能采用，否则会因所受的荷载压力超过地基强度而影响建筑物的正常使用。 形式：刚性扩大基础，单独柱下刚性基础、条形基础等 。 柔性基础的概念理解 基础在基底反力作用下，在a-a断面产生弯曲拉应力和剪应力若超过了基础圬工的强度极限值，为了防止基础在a-a断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种基础称为柔性基础 优点：其整体性能较好，抗弯刚度较大。如筏板和箱形基础，在外力作用下只产生均匀沉降或整体倾斜，这样对上部结构产生的附加应力比较小，基本上消除了由于地基沉降不均匀引起的建筑物损坏。所以在土质较差的地基上修建高层建筑物时，采用这种基础形式是适宜的。 缺点：柔性基础，特别是箱形基础，钢筋和水泥的用量较大，施工技术的要求也较高，所以采用这种基础形式应与其它基础方案（如采用桩基础等）比较后再确定。 形式：柱下扩展基础、条形和十字形基础筏板及箱形基础。 补充——河流的冲刷深度基本概念 洪水冲刷后，整个河床面要下降，这叫一般冲刷 被冲下去的深度叫一般冲刷深度 同时由于桥墩的阻水作用，使洪水在桥墩四周冲出一个深坑，这叫局部冲刷 水变成冰---体胀，自由水冻结温度0oc，结合水冻结温度0.5oc至-30oc。 《公桥基规》规定，当上部结构为超静定结构时，基底应埋置在最深冻结线以下不小于0.25m；对静定结构的基础，一般也按此要求，但在冻结较深地区，为了减少基础埋深，有些类别的冻土经计算后也可将基底置于最大冻结线以上。同前。 s_基础形状系数 i_荷载倾斜系数 d_基础深度系数 g_地面倾斜系数 b_基底倾斜系数 N_承载力系数 适用范围广 例 题 5 解: 1.确定基础埋深: 埋深范围内土的加权平均重度： 取该承重墙下条形基础宽度b＝1.25m。 4.验算: 单向偏心荷载作用下的基础 注意：基底压力pkmax、pkmin相差过大则容易引起基础倾斜 作 业 解： ①条形基础 ②方形基础 2.4.3 基础和地基的稳定性验算 对经常承受水平荷载的建（构）筑物，如水工建筑物；挡土结构以及高层建筑和高耸建筑,地基的稳定问题可能成为地基的主要问题。在水平和竖向荷载共同作用下，地基失去稳定而破坏的形式有三种： 沿基底产生表层滑动； 偏心荷载过大而使基础倾覆； 深层整体滑动破坏。 设计荷载取值:计算挡土墙土压力、地基和斜坡的稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.0。 2.4.3 基础和地基的稳定性验算 地基抗水平滑动的稳定性验算 当水平荷载较大而竖向荷载相对较小的情况下，一般需验算地基抗水平滑动稳定性，目前地基的稳定验算仍采用单一安全系数的方法，当表层滑动时，定义基础底面的抗滑动摩擦阻力与作用于基底的水平力之比为安全系数，即 (2-25) 式中 : K—表层滑动安全系数，根据建筑物安全等级，取1.2～1.4； F+G—作用于基底的竖向力的总和； H —作用于基底的水平力的总和； f —基底与地基土的摩擦系数。 2.4.3 基础和地基的稳定性验算 基础倾覆稳定性验算 基础倾覆或倾斜除了地基的强度和变形原因外，往往发生在承受较大的单向水平推力而其合力作用点又离基础底面的距离较高的结构物上，如挡土墙或高桥台受侧向土压力作用，大跨径拱桥在施工中墩、台受到不平衡的推力，以及在多孔拱桥中一孔被毁等，此时在单向恒载推力作用下，均可能引起墩、台连同基础的倾覆和倾斜。 满足公式 满足K= y/ e01.5: y是基底截面重心至压力最大边的距离 e0,为外力合力偏心距 2.4.3 基础和地基的稳定性验算 深层整体滑动破坏： 经常承受水平荷载的高层建筑及高耸结构，在水平和竖向荷载共同作用下，基础和深层土