复合筏基础的静力及其动力特性.pdfVIP

第五届全国土动力学学术会议论文集 大连·1998．6 复合筏基础的静力及动力特性’ L 陈云敏包风陈仁朋 (浙扛大学±术工程蒹，杭州310027) 摘要本文提出了砂垫层一钢筋混凝土板挺台筏基础的设计思想，给出了这种基础的三维静力学模翌， 井根据弹性理论建立了相应的动力学模型，导出了求解方法．然后通过算倒比较了复合筏基础和传坑片 筏基础在受地震荷蓑作用下的基频特征．结果表明，复合筏基础虽其有内力小和造价低的优点，但其基 颍小于传统的片筏基础，对抗震有不利影响． 1前言 传统的片筏基础是柱下或墙下连续的钢筋混凝土大板基础。由于它不需要打桩、施工速 度快、造价相对较低，在中高层建筑或沿海地区地基承载力较低的中低层建筑中广为使用． 但由于这种基础内力很大，相应的钢筋混凝土厚度及配筋盘往往很高，故本文提出了采用 砂垫层——钢筋混凝土板复合筏基础来代替传统的片筏基础，以减少钢筋混凝土板的内 力．达到节约造价的目的．同时考虑了这种基础对抗震性能的影响 2复合筏基础及其静力力学模型 复合筏基础是在地基上做得很薄的钢筋混凝土板，其上做一定厚度的柔性垫层(通常 用砂)，然后放置与墙或柱子连接的刚性基础块的基础结构，如图1所示． 亲莲． 栎蒜” [j Z[二E=互二卫二=Z= 777777，77777j万々77，7777，矿 繁露器 ：*驻E2 p女雇3啊崭*秘土柱 ‘f楗稿±整雁5天∞地墓 圈l复台筏基础 髓z 簋舍筏基础静力学模型 这种柔性垫层将传统片筏基础中上部结构和基础板近乎刚性的连接变为允许产生微小 变形的弹性连接，降低了基础的内力，达到减少钢筋和混凝土用量，节约造价的目的。 为分析三维情况下复合筏基础的内力，有必要引入以下假设 (1)经典板理论的一切假设均适用于钢筋混凝土板，板的弯曲刚度为．D； ·浙扛省自然科学基盒青年人才专疆基盒资助 (2)荷载板的变形不考虑，即认为其刚度无限大； (3)地基为文克尔模型，基床系数为K，板与地基始终接触{ (4)砂垫层为双系数模型，竖向刚度系数为K。．剪切刚度系数为足：； 墨一丽睾茜尚 (1) Kz。而‰ (2) 式中E。t胁和^t分别为砂垫层的变形模量、泊松比和厚度。图I所示的复合筏基础可简化 为如图2所示的静力力学模型。 3 基本方程的建立 如图2所示，将整个区域分为一个F。和两个F：子区，钢筋混凝土板的挠曲微分方程 为 D甲2V 2毗+Km=玑 (3) ql—Kl(q～Ⅵ)i；1，2 (4) 式中滓1，2分别表示F-和F：区域；。j、吼和H分别为j区域板的挠度、荷载函数及砂垫层 表面的沉降． 、 币x