基础工程第一章-3章内容提要.pptVIP

均布荷载作用下，柔性基础的沉降呈蝶形，即中部大、边缘小。 要使柔性基础的沉降趋于均匀，必须增大基础边缘的荷载，并使中部的相应减少 2）刚性基础 刚性基础的抗弯刚度极大，原来是平面的基底，沉降后依然保持平面。 在中心荷载作用下，基础将均匀下沉。 基础基底反力分布是边缘大、中部小。 基底反力呈马鞍形分布 “架越作用”——刚性基础能跨越基底中部，将所承担的荷载相对集中地传至基底边缘。 3）基础相对刚度的影响 基础刚度大，地基中塑性区随荷载增大而扩大，在接近液态软土中，基底反力近乎直线分布。 基础刚度小，扩散能力低，基底出现反力集中。 基础刚度式中，介于上述两者之间。 2、地基非均质性的影响 二、地基变形对上部结构的影响 上部结构刚度（整体刚度）：整个上部结构对基础不均匀沉降或弯曲的抵抗能力。 上部结构分：柔性结构、敏感结构和刚性结构。 以屋架-柱-基础为承重体系的木结构和排架结构是典型的柔性结构。 不均匀沉降会引起较大附加应力的结构，称为敏感结构，例如石砌体承重结构和钢筋混凝土框架结构。 刚性结构指烟囱、水塔、高炉、筒仓类刚度很大的高耸结构物。 三、上部结构刚度对基础受力状况的影响 (a)上部结构为绝对刚性时，将约束基础变形，仅在支座间发生局部弯曲； (b)上部结构为完全柔性时，对基础变形约束作用很小，基础产生整体弯曲。 四、地基计算模型 ——表达土的应力应变关系的模式 1.文克勒地基模型 地基上任一点所受的压力强度与该点的地基沉降量s成正比。即： 其中k为基床系数，单位kN/m3 适用范围 1、地基主要受力层为软土。 2、厚度不超过基础底面宽度之半的薄压缩层地基。 3、基底下塑性区相应较大时。 4、支承在桩上的连续基础，可用弹簧体系来代替群桩。 适应范围：软弱且较薄的压缩层。 二、 弹性半空间地基模型 表示网格 的中点由作用于网格 上的均布压力 引起的沉降 ——地基柔度矩阵 适应范围：均匀且强度较高的地基。 矩阵形式表示： 简写为： 三、有限压缩层地基模型 分层总和法（沉降计算） 式中 ——第个棱柱体中第分层的厚 度和压缩模量； ——第个棱柱体的分层数； ——第个棱柱体中第分层由引起的竖向附加应力的平均值，可用该层中点处的附加应力值来代替。 基础工程 济南大学土木建筑学院 第一章 地基基础的设计原则 §1.1 概述 §1.2 地基基础设计原则 §1.3 地基类型 §1.4 基础类型 §1.5 地基、基础与上部结构共同工作 强度问题 变形问题 地基中的应力状态 上部结构荷载 （自重应力 附加应力） 地基基础示意图 1.1 概述 基础工程设计的目的 设计等级（安全等级等） 设计状况（持久状况、短暂状况、偶然状况） 基础工程设计的任务 基础结构作用效应分析 基础结构抗力及其他性能分析（按两种极限状态、最不利荷载组合） 1.2 地基基础设计原则 一、概率极限设计法与极限状态设计原则 地基基础设计内容 地基计算 基础设计 控制地基的变形：正常使用极限状态 地基的稳定性验算：斜坡，高耸结构 基础结构的强度 刚度 耐久性 防止地基强度破坏：承载能力极限状态 基础选型 基础埋深和形状尺寸 二、地基基础设计原则 1、地基基础设计的内容和步骤 建筑物的型式与功能 上部结构荷载资料 场地勘察与室内试验资料 场地施工技术条件 基础型式方案比较 拟定基础型式及平面布置 确定基础埋深 必要时的验算 （软弱下卧层强度、变形稳定、抗滑验算等） 确定地基承载力 确定基底平面尺寸 计算地基承受荷载 基础结构设计（基础剖面尺寸、配筋） 编制施工说明、绘施工图 计算地基净反力 不 满 足 地基基础设计步骤 地基基础设计等级 设计等级分为甲、乙、丙三个等级； 设计等级划分原则： 1）地基复杂程度 2）建筑物规模和功能特征 3）由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响建筑物正常使用的程度 2、对地基计算的要求 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）划分地基基础设计等级： 地基计算内容 建筑物类型 地基承载力计算 所有建筑物（甲、乙、丙级） 地基变形计算 设计等级为甲、乙及部分丙级建筑物 地基稳定性计算 经常受水平荷载的高层建筑物；高耸结构、挡土墙；建造在斜坡上或边坡附近的建筑物或构筑物；基坑工程 抗浮验算 当地下水埋藏较浅，建筑物地下室或地下构筑物存在上浮问题 地基计算的要求 3