【正文】 樁端平面以下土層的沉降量 ss可按前述同樣的分層總和法計算，樁身壓縮量與樁身軸力分布或樁側摩阻力分布有關，通?？砂匆韵聝煞N模式計算（見下圖） a、 假定樁身的壓應力沿樁長為三角形分布 b、 假定樁身的壓應力沿樁長為矩形分布 sp sss ??pppp EALPs2?pppp EALPs ?樁頂設計荷載 沿樁長的壓應力分布模式 抗剪強度與自重應力的關系 (a) 三角形分布； (b) 矩形分布 對于樁身壓應力計算模式的選擇，一般根據(jù)經(jīng)驗方法確定：當樁所承受的荷載為設計荷載時，采用三角形分布；當樁頂荷載按極限荷載計算時，采用矩形分布。具體計算可按以下步驟進行： a、 從地面開始計算地基自重應力分布 b、 計算樁端平面（實體深基礎底面）的附加應力 00 czATGP ?? ????PT 的實體深基礎計算模式 P≤T 的復合地基計算模式 c、按分層總和法計算樁端平面以下地基的最終沉降量： d、計算深度的確定：式中與計算深度有關的土層數(shù) m按樁端平面下一倍箱基寬度內(nèi)的土層數(shù)確定。 (1) 簡易理論法 ? 計算模式 假定外荷載為 P，樁箱基礎的受力機理如下圖所示。 對于柱墻根部受彎矩較大的情況，應考慮其根部彎矩在沖切錐面上產(chǎn)生的附加剪力驗算底板受柱（墻）的沖切承載力，計算方法可按 《 高層建筑箱形與筏形基礎技術規(guī)范 》 （ JGJ699）的有關規(guī)定進行。可以根據(jù)樁及上部柱墻的布置分為受基樁的沖切與受群樁的沖切兩種情況驗算。 樁頂彎矩 M的一部分由中截面（ Ⅱ Ⅱ ）以彎矩的形式作用于底板，另一部分 αvM則由截面 Ⅰ Ⅰ 以剪力的形式傳給底板，剪應力在截面 Ⅰ Ⅰ 中心線上的分布見上圖中（ c），其大小為： 式中 αv稱為剪力傳遞的彎矩比例系數(shù)。 (2) 底板抗剪承載力驗算 對于筏板基礎，當樁頂彎矩很大，底板厚度相對較小時，由彎矩引起的底板剪應力可能較大，與樁頂豎向反力引起的剪力疊加后，應考慮底板抗剪承載力。 ② 樁箱基礎 一般箱型基礎的埋深都比較大，在樁周土不過于軟弱 ?? ?ni uiRKH 1軟弱的條件下，基礎抗滑移承載力可以計入側面被動土壓力的作用，水平總荷載設計值由樁頂及箱型基礎側壁被動土壓力的合力共同承擔： 為安全起見，一般不考慮箱型基礎兩側壁與土體之間的摩擦力。 (1) 水平荷載驗算 對于樁筏（箱）基礎的水平荷載驗算，目前主要是采用一些簡化計算方法進行計算。 }{}]{[ QUKK sp ?? 在平面上將基底界面劃分為若干個矩形單元，取各單元角點為節(jié)點，共有 m個樁頂節(jié)點， n個基底土節(jié)點，節(jié)點數(shù)為 N=m+n，樁與樁、樁與土、土與樁、土與土之間的相互作用按下圖模式確定： 樁 土體系的相互影響 通常，直接建立樁土共同作用的剛度矩陣比較困難，一般是建立樁土共同作用的柔度矩陣，通過逆矩陣的運算得到剛度矩陣。 }{}{}]{[ bbsp SQUKKK ???? 如果不考慮上部的共同作用，僅考慮基礎與地基的共同作用，則上述方程可以簡化為： 求解上述方程，即可確定樁筏基礎各單元的變形與應力，進一步確定各點的位移與內(nèi)力。 用差分法計算樁筏基礎的內(nèi)力及樁頂反力，概念比較明確，分析方法簡單，但差分法難以處理比較復雜的邊界條件，目前比較多地用于平面形狀比較規(guī)則的等厚矩形筏板的計算。?}{}]{[ QwK ? 由于樁的剛度矩陣 [K’]的確定必須依賴樁頂沉降 si，而 si是一個隨樁頂荷載而變化的量，所以實際計算過程是一個迭代運算的過程。 根據(jù)上述板的差分方程及實際樁的布置，設樁的剛度系數(shù)為 K’i，加樁分析時將相應樁位處的 K’i疊加到差分系數(shù)矩陣中，即可求得樁筏基礎的差分方程，并進一步求得筏板內(nèi)力和樁頂反力。 先對板的撓曲微分方程進行變換： 式中 F 為結點豎向集中力，非節(jié)點上的荷載按靜力等效原則分配到相鄰節(jié)點上。彈性板的數(shù)值計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。其結果使得板帶計算內(nèi)力偏大，造成樁筏（箱）基礎底板厚度和配筋偏大。 筏板基礎梁與上部結構柱的連接平面 筏板基礎梁與上部剪力墻的連接剖面 剛性板條法 底板內(nèi)力計算的剛性板條法屬于第一種計算模式，即不考慮板底地基土對荷載的分擔作用，上部荷載全部由樁承擔且各樁分擔的荷載相等，同時不考慮各接觸點的變形協(xié)調(diào)條件。 ① 筏板的相對剛度減小，筏板的荷載分擔系數(shù)逐漸增大（樁的荷載分擔系數(shù)逐漸減?。?，但增大的趨勢并不明顯； ② 筏板的荷載分擔系數(shù)隨樁間距的增大而增大，而且隨著樁間距的變化，增大的趨勢比較明顯； ③ 隨著樁的長細比增大，樁的荷載分擔系數(shù)相應增大，樁間距及樁的長細比對樁 筏間荷載分擔影響較大。 ① 筏板的相對剛度與筏板的最大彎矩成正比，筏板的相對剛度對筏板的內(nèi)力影響明顯； ② 樁間距增大，筏板的彎矩也隨之增大，但隨著樁間距的增大，筏板的彎矩增大趨勢并不明顯，可以認為，在樁筏基礎設計中，增大樁間距（或減小樁數(shù)）并不導致筏板內(nèi)力的迅速增大； ③ 樁的長細比、樁的相對剛度等也會對筏板內(nèi)力產(chǎn)生影響，但影響較小，影響筏板內(nèi)力的主要因素是筏板的相對剛度。 沉降與樁的長細比 L/d 的關系 ④ 樁 筏基礎中樁的相對剛度直接影響樁 土體系的剛度。樁僅作為減小地基沉降或不均勻沉降的措施。 二、高層建筑樁 筏基礎的設計 計算模式 (1) 樁承擔全部上部荷載：在計算過程中假定筏板不承擔地基反力，建筑物總荷載全部傳遞給樁基礎。 高層建筑基礎的主要工程問題 (1) 地基的選擇：盡量選擇壓縮性低、分布均勻的地基，以減小地基沉降量和不均勻沉降，防止基礎的整體傾斜。 (4) 環(huán)境效應：基礎工程施工對周圍環(huán)境影響的評估及預防措施（主要是深基坑開挖）。 ? 基礎埋深較大，往往需要進行地基處理或考慮深基坑開挖的問題。 ? 基礎具有足夠的剛度：基礎應具有調(diào)整地基的不均勻 沉降，減小基礎變形，減小振動等功能。特種基礎設計 課程性質(zhì)：土木工程專業(yè)任選課 學時安排： 24學時 ? 高層建筑樁 筏與樁 箱基礎設計 ? 獨立構筑物基礎的設計（殼體、塔基） ? 地下及半地下結構物的設計（埋管） ? 儲罐基礎設計 ? 已有建筑物的地基加固與糾偏 主要內(nèi)容 第一章：緒論 概述 特種結構的常見形式：高聳建筑物（儲罐、塔、桅桿等）、管道、半地下結構（地下停車庫）、填埋場等。 各種形式的獨立塔基 儲罐的形式 儲罐基礎 特種結構地基基礎設計應滿足的要求及特征： ? 地基應具有足夠的強度及穩(wěn)定性：在荷載作用下地基不發(fā)生破壞、基礎不發(fā)生失穩(wěn)（水平力作用）、不發(fā)生振動液化（動力荷載）、遇水時不發(fā)生沉陷等。 ? 對地基的不均勻沉降較敏感，對于高聳建筑物常用傾斜度控制基礎的變形。 (3) 基礎埋深大：高層建筑常伴有地下室或其他地下構造物，基礎埋深較大，甚至超過 20m。為適應復雜荷載或地基承載力不足，或減小地基變形，可以將筏板或箱基礎與樁結合起來構成樁 筏基礎或樁 箱基礎。 (4) 地基、基礎及上