第2章 柱条基筏板基础和箱型基础.pptVIP

第二章 柱下条基、筏板基础  和箱型基础 柱下条基、筏板基础及箱型基基 第一节 概述 柱下条形基础、筏板基础和箱形基础有时也称为连续基础，采用这类基础，有的是为了满足建筑物(如电厂冷却塔、贮油库等)的特定用途所须，大多数则是为了扩大基础底面面积以满足地基承载力的要求，并依靠基础的连续性和刚度，来加强建筑物的整体刚度以利于调整不均匀沉降或改善建筑物的抗震性能。 这类基础在地基平面上的尺度与其高度相比较大，一般可看成是地基上的受弯构件——梁或板。它们的挠曲特征、基底反力和截面内力分布都与地基、基础以及上部结构的相对刚度特征有关，应该从三者相互作用的观点出发，采用适当的方法进行设计。本章以较大篇幅讨论地基上梁、板的地基计算模型和分析方法，然后对柱下条形基础、筏板基础和箱形基础分类简述其构造要求、简化计算方法和简要设计。 第二节 柱下条基、筏板基础及箱型基础基本概念及构造 适用情况： ⑴上部荷载大，地基承载力较低，单独基础不能满足需要； ⑵单独基础之间的净间距较小或独立基础所需的面积受相邻建筑物的限制，面积不能扩大； ⑶地基土不均匀，土质变化大； ⑷各柱荷载相差较大，在荷载作用下将会产生较大的沉降； ⑸需要加强地基基础整体刚度，防止过大的不均允沉降。  二、筏板基础 1) 概念 筏板基础指柱下或墙下连续的平板式或带肋的板式钢筋混凝土基础，有时称筏形基础、筏式基础或片筏基础，简称筏基。 条形基础无法满足地基承载力的要求时，可将建筑物底部作成(墙下)整块筏板基础，以保证建筑物的安全。 筏板基础常做成一块等厚的钢筋混凝土板(见图2.2a)，称为平板式筏板基础，适用于柱荷载不大、柱距较小且等柱距的情况。当荷载较大时，可以加大柱下的板厚(见图2.2b)。若柱荷载太大且不均匀，柱距又较大时，将产生较大的弯曲应力，可沿柱轴线纵横向设肋梁(见图2.2c)，就成为肋梁式筏板基础(或称为梁板式筏板基础)，肋梁设在板下使地坪自然形成，且较经济，但施工不方便，肋梁也可设在板的上方，施工方便，但要架空地坪。 三、箱型基础 箱型基础指由底板、顶板、侧墙及一定数量内隔墙构成的整体刚度较好的钢筋混凝土箱形结构(图2.3所示)，简称箱基。它和上部建筑物有较好的共同作用，箱基是整体浇筑的钢筋混凝土大型基础，是地下水位较低的地基上高层、超高层建筑常用的一种基础形式。适应于软弱地基上的高层、重型或对不均匀沉降有严格要求的建筑物。 由底板、墙和顶板形成箱，整体性更好 箱形基础的优点： 箱形基础的不足： 但由于内墙分隔，使它不如筏基那样提供可充分利用地下空间的条件，因而难以适应工业生产流程和提供停车场通道。箱基的用料多、工期长、造价高、施工技术比较复杂，尤其当须进行深基坑开挖时，要考虑人工降低地下水位、坑壁支护和对邻近建筑物的影响问题。此外，还要对箱基地下室的防水、通风采取周密的措施。 综上所述，箱基的采用与否，应该慎重地综合考虑各方面因素，通过方案比较后确定，才能收到技术和经济上的最大效益。 第三节 地基计算模型与土参数的确定 合理地选择地基模型是地基上基础计算的一个重要问题。由于土性态的复杂性，要用一个普遍都能适用的数学模型描述土的这种性状是困难的，随着人们认识的发展，曾提出过不少理想化的地基模型。 常用的有：文克勒地基模型、弹性半空间地基模型、分层地基模型等。 此外还有考虑到土的非线性性态、弹塑性性态以及随时间而变化的性态等地基模型，例如，非线性弹性地基模型，弹塑性地基模型、粘弹性地基模型、粘塑性地基模型、内时地基模型等。 计算结果的精确性很大程度上决定于土参数的确定，本节后面部分介绍文克勒基床系数k、土的波桑比μ0和土的变形模量E0的确定方法。 一、文克勒(Winkler)地基模型 1867年，捷克工程师E·文克勒(Winkler)提出了土体表面任一点的压力强度与该点的沉降成正比的假设，即： 二、弹性半空间地基模型 三、分层地基模型 对平面应变问题，以上应力应变关系可表达为: 五、非线性弹性模型 六、相互作用分析的基本条件和常用方法 七、基床系数的确定 3.k值的确定方法。 (1)按照静荷载试验结果确定 ⑴按照静荷载试验结果确定 (2)由土的变形模量和波桑比换算 2. Biot(1937)方法 (3)按压缩试验资料确定 (4)按经验确定 七、土的波桑比和变形模量的确定 2. 查表法 (二)