【正文】 的差分矩陣： 其中， [K]=[A]+[K’]、 {Q}=β{F} iii bsa sP ??ii bsaK ??139。 樁箱基礎(chǔ)的內(nèi)力及樁頂反力也可以按上述迭代法同樣進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算時(shí) D為箱基的抗彎剛度。類(lèi)似于有限差分法，樁筏（箱）基礎(chǔ)的有限元分析也是在板的有限元分析的基礎(chǔ)上，在剛度矩陣中加上樁的剛度，建立樁 土 筏板的整體剛度矩陣。不僅與所選擇的地基模型有關(guān)，還與群樁效應(yīng)等因素有關(guān)，相互之間存在復(fù)雜的作用過(guò)程。 }]{[}{ QW ?????????ssppsp????? ][ 對(duì)柔度矩陣求逆矩陣，即可得到樁土體系的支承剛度矩陣： 將確定的樁土支承剛度 [Ksp]代入有限元方程，即可計(jì)算樁筏基礎(chǔ)的位移，并進(jìn)一步計(jì)算內(nèi)力及反力。 ① 樁筏基礎(chǔ) 對(duì)于基礎(chǔ)埋深較淺、外墻不能可靠地承受被動(dòng)土壓力的樁筏基礎(chǔ)，水平總荷載設(shè)計(jì)值 H將由樁全部承擔(dān)： 其中， Rui為第 i 根樁能承受的樁頂水平荷載， K為安全系數(shù)，一般取為 3。 樁頂水平荷載的分配主要有以下幾種情況： 樁頂水平荷載分配的計(jì)算簡(jiǎn)圖 ① 橫向樁排 橫向樁排對(duì)應(yīng)于采用梁式承臺(tái)的樁基，且水平力作用方向和力矩作用平面與樁排中心連線垂直，此時(shí)，各樁頂平均分配的水平力及力矩分別為： ② 縱向樁排 縱向樁排為梁式承臺(tái)的另一種排列形式，對(duì)于樁頂剛接的情況，仍可以按上述平均分配的方法進(jìn)行分配。 PKHH ??39。因此， τ2的最大值為： 截面 Ⅰ Ⅰ 上中心軸處的剪應(yīng)力為： 其最大值為： Ip及 um的計(jì)算樁的分布有關(guān)： ① 中間樁 根據(jù)下圖中（ a），可以得到： pvIMc?? ?)()( 21 xx ??? ??21ma x ??? ??021 422 hccu m ???中間樁、邊樁和角樁的計(jì)算簡(jiǎn)圖 (a) 中間樁； (b) 邊樁； (c) 角樁 極慣性矩為： 對(duì)于多數(shù)筏板厚度不大的情況下， Ip中的第二項(xiàng)影響較小，往往可以忽略不計(jì)，則： ② 邊樁 根據(jù)上圖中（ b），可以得到： 如果略去 b值不計(jì)，當(dāng)力矩作用面平行于底板外邊線時(shí)： )(21])2)((12)(12)([20120102001303010hcchchchhchhchIII yxp???????????)43(3 )(/ 021010 hcchchcI p ????021 222 hbccu m ????)46(6 )(/ 021010 hcchchcI p ????力矩作用面垂直于底板外邊線： ③ 角樁 根據(jù)上圖中（ c），可以得到： 如果略去 b、 b1值不計(jì)，有： ? 剪應(yīng)力校核 通常，直接驗(yàn)算混凝土構(gòu)件中某點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度是比較困難的，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)（偏于安全），假定沿 A=umh0面積上的剪應(yīng)力均布，都是最大剪應(yīng)力： )542(12 )(/ 021010 hcchchcI p ????1021 bbhccu m ?????)2(6 )(/ 021010 hcchchcI p ????21ma x ??? ??則根據(jù)滿足抗剪承載力要求： 即： 上式中， fc為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 AfAV a x ?? ?cmcm fhufhu m a x0m a x0 ??? ??00 )8(.2 hfβhbN thppl ??bp h0 沖切破壞錐體 受基樁沖切 45176。 ΣNli ≤2[βox(by ? aoy) ? βoy(bx ? aox)] βhpft ho bp h0 沖切破壞錐體 受群樁沖切 bx a0x a0x a b c d a 0y a 0y b y sa (4) 局部承壓強(qiáng)度驗(yàn)算 對(duì)于樁（墻）下樁基，當(dāng)?shù)装宓幕炷翉?qiáng)度低于柱（墻）的強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，應(yīng)按下式驗(yàn)算底板的局部承壓承載力： 式中， Fl 為局部受壓面上作用的局部荷載或局部壓力設(shè)計(jì)值； β為混凝土局部受壓的強(qiáng)度提高系數(shù)； Al 為混凝土局部受壓面積； Aln為混凝土局部受壓凈面積； Ab 為局部受壓時(shí)的計(jì)算底面積，根據(jù)局部受壓面積與計(jì)算底面積同心、對(duì)稱的原則確定，通?？砂聪聢D所示的模式確定。 dzUT L z?? 0?樁箱基礎(chǔ)受力機(jī)理 根據(jù)外荷載 P與抗力 T的大小，沉降計(jì)算有不同的計(jì)算模式。此時(shí)，可以認(rèn)為樁的設(shè)置是對(duì)樁長(zhǎng)范圍土體的加固，與箱（筏）基礎(chǔ)下的土體一起形成復(fù)合地基。而 T的大小則與側(cè)阻力 τz的確定方法有關(guān)。 Poulos和 Davis也曾給出剛性基礎(chǔ)下群樁的沉降計(jì)算量 sg的公式： 則群樁承擔(dān)的荷載為： 上式中， n、 d分別為樁數(shù)及樁徑； I為單樁沉降系數(shù)，根據(jù)樁的長(zhǎng)徑比 L/d由下圖確定。 半經(jīng)驗(yàn)法計(jì)算樁箱（筏）基礎(chǔ)的沉降的精確程度取決于各種參數(shù)的取值，需要根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。 均勻布樁 內(nèi)弱外強(qiáng)布樁 內(nèi)強(qiáng)外弱布樁 基礎(chǔ)底面沉降分布 ? 內(nèi)弱外強(qiáng)布樁 “內(nèi)弱外強(qiáng)”布樁減小了沉降量，但卻增加了差異沉降；內(nèi)弱外強(qiáng)”這種布樁形式雖然略減少了總體沉降量，但同時(shí)卻付出了差異沉降和基礎(chǔ)彎矩增加的代價(jià)，這可能會(huì)影響到建筑物的經(jīng)濟(jì)效益。 基礎(chǔ)頂面應(yīng)力分布圖 基礎(chǔ)底面應(yīng)力分布圖 從應(yīng)力分布圖可得這樣一個(gè)清晰的結(jié)論，即改變布樁方式對(duì)基礎(chǔ)應(yīng)力的影響相當(dāng)大，其中以“外強(qiáng)內(nèi)弱”布樁基礎(chǔ)彎矩最大，“內(nèi)強(qiáng)外弱”布樁彎矩最小。 ? 內(nèi)強(qiáng)外弱布樁 “內(nèi)強(qiáng)外弱”布樁減小了差異沉降，但沉降量略有增加。 ?)1(139。 上部結(jié)構(gòu)總荷載 P由群樁和基底土共同承擔(dān)，即： 式中 Ae為基礎(chǔ)底面積減去群樁的有效受荷面積，計(jì)算模式見(jiàn)下式所示： 綜上所述，可以得到總荷載的計(jì)算表達(dá)式為： 251625 )5)(( RnRRR s ????egsg pAPPPP ????4)( 2dKnAA pe???esesg ABsEIRndEsP)1( 200????由此得到樁箱（筏）基礎(chǔ)沉降計(jì)算的理論計(jì)算公式： 將上式根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)乘以樁基沉降的修正系數(shù) mc，即可得到計(jì)算建筑物竣工時(shí)的沉降計(jì)算半經(jīng)驗(yàn)公式： 實(shí)際上，可以將上述沉降計(jì)算公式的右側(cè)分成兩部分考慮，第一部分反映樁箱（筏）基礎(chǔ)沉降計(jì)算的彈性理論公式特性，第二部分反映各種因素對(duì)基礎(chǔ)沉降的影響，包括箱（筏）基礎(chǔ)的尺寸、地基土特性、樁基布置和尺寸等。 為方便計(jì)算，假定側(cè)壓力系數(shù) K0=1，則有： c?? ??? ta nccxz ?? ??? tanczcx ?? ?由此，則側(cè)阻力可以寫(xiě)成： 總抗力 T為： 上式中， U為箱（筏）基礎(chǔ)的平面周長(zhǎng)， 為箱（筏）基礎(chǔ)底面至樁端范圍內(nèi)第 i 土層的平均自重應(yīng)力， hi為第 i土層的厚度。 ???mj jsjzjs hEs 1? 在 P≤T的條件下，樁箱（筏）基礎(chǔ)的最終沉降量 s由樁身壓縮量 sp和樁端平面以下土層壓縮量 ss兩部分組成：