特種基礎(chǔ)：樁筏基礎(chǔ)-文庫(kù)吧
2025-04-27 18:53 本頁(yè)面
【正文】 荷載分擔(dān)系數(shù)隨樁間距的增大而增大，而且隨著樁間距的變化，增大的趨勢(shì)比較明顯； ③ 隨著樁的長(zhǎng)細(xì)比增大，樁的荷載分擔(dān)系數(shù)相應(yīng)增大，樁間距及樁的長(zhǎng)細(xì)比對(duì)樁 筏間荷載分擔(dān)影響較大。 樁的分擔(dān)系數(shù)隨 KR的變化 樁的分擔(dān)系數(shù)與樁間距的關(guān)系 樁 筏基礎(chǔ)的構(gòu)造要求 (1) 底板的平面尺寸：通常根據(jù)布樁、上部結(jié)構(gòu)、及對(duì)地基分擔(dān)荷載的要求等因素確定。底板邊緣至外排樁中心的距離不宜小于樁的直徑（邊長(zhǎng)），且邊緣挑出部分的寬度不應(yīng)小于 150mm； (2) 基礎(chǔ)底板厚度：底板厚度應(yīng)滿足整體剛度及防水要求，樁布置在墻下或基礎(chǔ)梁下的基礎(chǔ)板，底板厚度不小于300mm，且不宜小于板跨的 1/20，滿堂布樁的平板式筏基和箱基底板的板厚應(yīng)滿足抗沖切承載力要求； (3) 底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)及配筋率可以參考筏板基礎(chǔ)的構(gòu)造要求； (4) 梁板式筏基：基礎(chǔ)梁的寬度除滿足剪壓比、抗剪承載力外，還應(yīng)驗(yàn)算局部承壓承載力?；A(chǔ)梁與地下室底層柱、剪力墻的連接及構(gòu)造尺寸可參見圖： (5) 樁與箱基或筏基的連接應(yīng)符合以下規(guī)定； ? 樁頂嵌入箱基或筏基底板內(nèi)的長(zhǎng)度，對(duì)于大直徑樁，不宜小于 100mm，對(duì)于中小直徑的樁不宜小于 50mm； ? 樁的縱向鋼筋錨入箱基或筏基底板內(nèi)的長(zhǎng)度不宜小于鋼筋直徑的 35倍，對(duì)于抗拔樁不應(yīng)小于鋼筋直徑的 45倍。 筏板基礎(chǔ)梁與上部結(jié)構(gòu)柱的連接平面 筏板基礎(chǔ)梁與上部剪力墻的連接剖面 剛性板條法 底板內(nèi)力計(jì)算的剛性板條法屬于第一種計(jì)算模式，即不考慮板底地基土對(duì)荷載的分擔(dān)作用，上部荷載全部由樁承擔(dān)且各樁分擔(dān)的荷載相等，同時(shí)不考慮各接觸點(diǎn)的變形協(xié)調(diào)條件。 (1) 計(jì)算原理：以筏板為例說明，筏板內(nèi)力按截條多跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算時(shí)從縱橫兩個(gè)方向分別截取跨中到跨中或跨中到板邊的板帶，將板帶簡(jiǎn)化為以板下的樁為支座的多跨連續(xù)梁，以板帶上的墻、柱腳荷載作為連續(xù)梁的荷載，按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法近似計(jì)算各板帶的內(nèi)力。 (2) 存在問題： ? 樁筏基礎(chǔ)的樁頂反力并非相等，通常情況下是角樁、邊樁的反力較大，內(nèi)部樁反力較小，樁頂反力存在差異， 這樣的結(jié)果將導(dǎo)致板的內(nèi)力增大，因而按剛性板條法計(jì)算所得的結(jié)果偏于不安全； ? 剛性板條忽略了各板帶之間的變形協(xié)調(diào)和內(nèi)力，即板帶之間的剪力，計(jì)算結(jié)果比較粗糙，有時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的失真； ? 各縱橫板帶交點(diǎn)處的墻、柱腳荷載由該處縱橫板帶共同承擔(dān)，并在該處應(yīng)滿足變形協(xié)調(diào)條件，各縱橫板帶上的計(jì)算荷載應(yīng)按變形協(xié)調(diào)條件由交點(diǎn)處的荷載在縱橫兩個(gè)方向上進(jìn)行分配。但在實(shí)際計(jì)算中，由于樁反力分布及樁筏基礎(chǔ)豎向剛度不易計(jì)算，因而目前計(jì)算中還沒有對(duì)板帶進(jìn)行縱橫方向荷載分配，設(shè)計(jì)中大部分計(jì)算還是直接將縱橫板帶交點(diǎn)處的墻、柱腳荷載分別作用在縱橫板帶上。其結(jié)果使得板帶計(jì)算內(nèi)力偏大，造成樁筏（箱）基礎(chǔ)底板厚度和配筋偏大。 ? 剛性板條法計(jì)算得到的是各板帶的平均內(nèi)力，不能反映內(nèi)力沿板帶寬度方向的分布； ? 剛性板條法計(jì)算的內(nèi)力沒有考慮基礎(chǔ)板整體彎曲的影響。 彈性板法 內(nèi)力計(jì)算的彈性板法屬于第二種類計(jì)算方法，該方法根據(jù)彈性地基上板的計(jì)算理論，采用較為靈活的數(shù)值計(jì)算方法計(jì)算板的內(nèi)力。 (1) 計(jì)算原理：彈性板法按線性或非線性彈簧反力模擬樁的作用，考慮了地基與基礎(chǔ)的相互作用，是目前計(jì)算筏板基礎(chǔ)內(nèi)力的一種較為可靠的方法。彈性板的數(shù)值計(jì)算采用有限差分法和有限單元法，目前比較多的采用 Winkler模型或雙參數(shù)地基模型，或其他非線性模型和彈塑性模型。 (2) 有限差分法 ? 有限差分方程 ① 板的撓曲微分方程 將巴斯捷納克雙參數(shù)模型代入撓曲微分方程。 即可以得到雙參數(shù)地基上筏板的撓曲微分方程： 其中， D為基礎(chǔ)板的抗彎剛度，可按下式計(jì)算： ),(),()2( 4422 444 yxkwyxqy wyx wx wD ??????? ????),(),(),( 2 yxsGyxksyxp p ???)],(),(),([1),( 22 yxwΔGyxkwyxqDyxw p????)1(12 23hh hED ???地基剪切模量 剪切層 Gp k 筏板中任意點(diǎn)處沿 x軸和 y軸方向單位長(zhǎng)度上的彎矩設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算： ② 邊界條件 當(dāng)按雙參數(shù)模型考慮矩形板自由端的邊界條件時(shí)，必須考慮集中的板邊反力 Q和集中的板角反力 R， Q和 R是由于板邊以外的土介質(zhì)的變形引起的，并沿板的邊界出現(xiàn)，可用下式近似表示： 板邊反力： 板角反力： )()(22222222xwywDMywxwDMhyhx????????????????cplllplbbbpbwGRxwywwGxQywxwwGyQ43])(21)([)(])(21)([)(2222??????????????????????????上式中， ，下標(biāo) b、 l 表示板邊，下標(biāo) c 表示板角。 對(duì)于下圖所示對(duì)稱荷載矩形基礎(chǔ)板，在板邊 x=0、 2l 和y=0、 2b處的自由邊界條件為： 板角處的自由邊界條件： ③ 差分方程 將基礎(chǔ)板沿 x和 y兩個(gè)方向劃分成等間距的網(wǎng)格，將與地基接觸的板簡(jiǎn)化為在網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)處支撐在有限剛度為 k 的 pGk?2????????????????????????0)(,0)2,()0,(0)(,0),2(),0(2,02,0lbyxyyyyblxxyxxxQxMQbxMxMQyMQylMyM扭矩 0432 ?? cpxy wGM雙參數(shù)地基上的彈性板 彈性支座上的板，由于引入了雙參數(shù)，此時(shí)各彈簧之間可以傳遞剪應(yīng)力。 先對(duì)板的撓曲微分方程進(jìn)行變換： 式中 F 為結(jié)點(diǎn)豎向集中力，非節(jié)點(diǎn)上的荷載按靜力等效原則分配到相鄰節(jié)點(diǎn)上。 K為地基系數(shù)。上式在任一節(jié)點(diǎn)(i , j)處的差分方程為： 板中任一節(jié)點(diǎn) (i , j)上的彎矩差分方程為： wΔGhKwFwΔh p 2244 )( ?? ???jijijijijijijijijijijijijipjipFwwwGKG,12,2,21,11,11,11,11,1,1,1,)()(2))(8()420(????????????????????????????????????)]()1(2)([)()]()1(2[)(1,1,1,12,1,1,1,12,??????????????????????jijijihjijihjiyjijihjihjijijixwwlDMwwlDM????板中任一節(jié)點(diǎn) (i , j)上的扭矩差分方程為： 考慮扭矩影響的單位長(zhǎng)度上的合成剪力的差分方程為： 板邊反力 Qb(y)、 Ql(x) 的差分方程為： ))[1(4)()( 1,11,11,11,12, ???????? ???????
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