【正文】 爾地基模型進了一步。 但是由于地基土本身并不是理想的、均質(zhì)的、各向同性的彈性半空間體。地基壓縮層的厚度也是有限的，因而導致這種地基模型的應力擴散能力往往超過地基的實際情況。 實踐表明，按彈性半空間地基模型計算結(jié)果，基礎的位移和內(nèi)力一般都偏大。 （ 2）修正的 Mindlin應力公式 如上所述，按照彈性半空間地基模型中的 Mindlin應力公式計算出來的基礎沉降和內(nèi)力往往偏大，有的時候直接用于基礎設計時會產(chǎn)生較大誤差，因此，JCCAD軟件在明德林應力公式的計算基礎上對其進行修正，其修正系數(shù)為 (D/Sa)。 其中 D為影響范圍；Sa為集中力作用點離計算點的距離（如圖 95）。 圖 95 D和 Sa參數(shù)示意圖 PDS aMixy（ 3）單向壓縮分層總和法 單向壓縮分層總和法也可以稱為分層地基模型。眾所周知，地基土是分層的，每層土的壓縮模量和厚度都有可能不同。該方法主要考慮了土的壓縮特性以及地基的有限壓縮層深度的影響，在土體的附加應力計算時采用彈性力學的方法計算，而地基的變形計算時則采用土力學中的分層總和法，使計算結(jié)果更符合實際。其計算方法為： 式中 : — 第 i層土的平均附加應力， kN/m2 ； —第 i層土的厚度， m； —第 i層土的壓縮模量， kN/m2 。 分層地基模型的計算結(jié)果更符合實際，因而在工程中得到了廣泛的應用。 zi?iH?siE???? mi siiziEHS1?（ 4） JCCAD軟件的做法 當設計人員在 JCCAD軟件中選擇方法 3或方法 4計算基礎沉降時，程序則采用彈性半空間地基模型中的Mindlin應力公式求出基礎各深度范圍內(nèi)的應力值，代到分層總和法的計算公式中，同時土的壓縮模量取相應土層的值，從而求出基礎的最終沉降值。 ? 樁筏筏板有限元計算筏板基礎時，倒樓蓋模型和彈性地基梁板模型計算結(jié)果差異很大的原因 這主要是因為二者的性質(zhì)是截然不同的： （ 1）彈性地基梁板模型采用的是文克爾假定，地基梁內(nèi)力的大小受地基土彈簧剛度的影響，而倒樓蓋模型中的梁只是普通砼梁，其內(nèi)力的大小只與筏板傳遞給它的荷載有關(guān)，而與地基土彈簧剛度無關(guān)。 （ 2）由于模型的不同，實際梁受到的反力也不同，彈性地基梁板模型支座反力大，跨中反力小。而倒樓蓋模型中的反力只是均布線載。 （ 3）彈性地基梁板模型考慮了整體彎曲變形的影響，而倒樓蓋模型的底板只是一塊剛性板，不受整體彎曲變形的影響。 （ 4）由于倒樓蓋模型的底板只是一塊剛性板，因此各點的反力均相同，由此計算得到的梁端剪力無法與柱子的荷載相平衡，而彈性地基梁板模型計算出來的梁端剪力與柱子的荷載是相平衡的。 ?地基模型的選擇 地基計算模型，大致可分為不連續(xù)模型和連續(xù)性模型兩大類。在基礎設計時，如何選擇相應的地基模型則是一個比較復雜的問題，很難給出一個統(tǒng)一的標準。在此，本人僅就上述地基計算模型的力學特點和適用范圍做一些簡單的介紹。 文克爾地基模型實質(zhì)上來源于阿基米德浮力定律的一個推論，比如浮橋結(jié)構(gòu)是嚴格執(zhí)行文克爾地基模型的。顯然，力學性質(zhì)與液體相近的地基，比較符合文克爾模型假定。 因此，該模型主要用于抗剪強度極低的流態(tài)淤泥質(zhì)土或地基土塑性區(qū)開展比較大的基礎。另外，當厚度不超過基底短邊之半的薄壓縮層地基，因壓力比較大，剪應力比較小，所以也比較符合文克爾模型假定。 從地基土的分類角度上講，地基土可粗略地分為非粘性土和粘性土。一般地說，當基礎位于非粘性土上時，采用文克爾地基模型還是比較合適的。特別是當基礎比較軟的情況。 文克爾地基模型的另一個主要特點就是模型簡單，適合手算。因此，當上層建筑為框架結(jié)構(gòu)，填充墻比較少，結(jié)構(gòu)整體剛度比較小，基礎雖然采用筏基，但筏板的剛度也不是很大時，若基礎位于非粘性土上，也可以采用文克爾地基模型。 2. 彈性半空間地基模型受力特點和適用范圍 如前所述，彈性半空間地基模型總是假定地基土是均質(zhì)的、各向同性的彈性半無限體。其沉降計算所使用的地基土彈性模量是定值，不隨土體性狀變化而變化。因此這種方法計算出來的壓力泡是連續(xù)的。 然而實際上，地基土不可能是均質(zhì)的、各向同性的彈性半無限體。其彈性模量也不會是一個值，因此，在豎向荷載作用下的壓力泡不會是連續(xù)的。所以，彈性半空間地基模型的計算結(jié)果也僅是一個近似解。 由于彈性半空間地基模型是一種能夠考慮非線性影響的連續(xù)性模型，所以從理論上講，可以適用于各種地基土類型。但由于從數(shù)學上講此種地基模型求解困難，因此目前只能用于基礎體量比較小的結(jié)構(gòu)。如果基礎體量比較大，采用此方法求解不出來時，則仍需采用彈性地基梁板模型。 當?shù)鼗容^均勻，上部結(jié)構(gòu)剛度比較好，梁板式筏基梁的高跨比或平板式筏板的厚跨比不小于 1/6，且柱荷載及柱間距的變化不超過 20%時，筏板基礎可僅考慮局部彎曲的影響，按倒樓蓋模型計算。 八、地基計算模型 [2]、樁筏筏板有限元計算能否用于復合地基設計計算？ [3]、復合地基的沉降計算在 JCCAD中如何操作較為合理？ 復合地基的設計 復合地基主要由樁和樁間土兩部分組成，而樁的種類又比較多，有碎石樁、水泥攪拌樁、旋噴樁、 CFG樁、素混凝土樁、樹根樁、錨桿靜壓樁等。不同的樁型，其承載力的計算方法也不盡相同。以下以 CFG樁為例，簡單介紹一下運用 JCCAD軟件進行復合地基的設計過程。 CFG樁型的選擇 JCCAD軟件在進行樁的定義時本身并沒有 CFG樁這種形式，但鑒于此種樁型在成樁時是屬于灌注樁，因此設計人員在 “ 基礎人機交互 ” 中可以選擇灌注樁（如圖 101所示）。 圖 101 CFG樁的定義 復合地基承載力的計算 設計人員在布置了 CFG樁后，程序能夠自動計算出復合地基承載力（如圖 102所示）。其計算方法是將天然地基的承載力與樁基承載力疊加。設計人員也可以人為指定復合地基承載力。 目前的 JCCAD程序只能按同一種地基承載力進行設計，即或者全部都是復合地基承載力，或者全部都是天然地基承載力。對于同一結(jié)構(gòu)部分是天然地基承載力，部分是復合地基承載力這種基礎形式，只能分開設計。 圖 102 復合地基承載力計算 復合地基的沉降計算 JCCAD可以自動進行復合地基的沉降計算，并給出了兩種計算方法。第一種為復合模量法，第二種為明德林法（如圖 102所示）。 第一種方法為《地基處理規(guī)范》指定的方法，因此設計人員一般選取第一種方法進行復合地基的沉降計算即可。 圖 103和 104為某工程的復合地基沉降計算結(jié)果。 圖 103 復合地基的沉降計算結(jié)果 九、有限元計算結(jié)果 樁筏有限元算 4樁承臺 500高為何出現(xiàn)面筋和底筋相等？ （構(gòu)造不同） 樁筏有限元計算中，配筋計算結(jié)果中，大部分網(wǎng)格內(nèi)配筋正常，局部網(wǎng)格內(nèi)應力較大，是否可以忽略？（ 可以與附近點平均） jccad程序計算筏板會出現(xiàn)配筋異常大，要取平均值，平均值怎么??？ （程序有分區(qū)域均勻配筋功能） 樁筏有限元計算時，有限元網(wǎng)格控制邊長對支座處內(nèi)力及配筋影響較大，設計時應怎樣取較為合理？ （ 2米比較合適） 筏板配筋方式是否只能以分區(qū)域的均勻配筋？（ 還有兩種梁式配筋） 08版筏板計算出的配筋能降嗎？如果能降，能降多少？ （考慮上部結(jié)構(gòu)剛度，調(diào)整布樁方案，實現(xiàn)調(diào)平設計） 九、有限元計算結(jié)果 JCCAD中梁式承臺墻下布樁，承臺有時計算配筋很大，但理論上似乎應該沒有這么大彎矩，是否應按構(gòu)造配筋？ （剪力墻高度不可太?。? 筏板基礎柱下剛性角內(nèi)的配筋量是否有意義？需要參考看的？起控制底板配筋量的是否是剛性角外的配筋量？ （程序不取用柱下內(nèi)力） JCCAD里交互輸入就有樁對筏的沖切驗算，但與后面計算結(jié)果的沖切值不一樣，誰為準？ （前者以設計值校核，后者以基本組合的實際反力進行校核） 十、沉降計算 在軟土地基中，樁基沉降計算用哪種方法最合理？（ mindlin方法） 強性地基梁里計算沉降，筏板沉降值為 0，獨基沉降卻達到 114mm,如何解決？ （附加壓應力 =總壓應力 挖去的水土總自重 =總壓應力 水浮力 挖去的有效自重） 柱基沉降計算時，若在樁基承臺之間設置柱梁，相鄰承臺間的沉降差程序能否考慮以得到調(diào)整，另拉梁的配筋能否給計算？ （不能） jccad條基與柱下基礎沉降相互影響是否考慮？（考慮） 十一、上下部共同作用 05版筏板計算時，為何考慮上部結(jié)構(gòu)共同作用計算與不考慮上部結(jié)構(gòu)共同作用的計算結(jié)果一樣？是否有特別的參數(shù)調(diào)整？ （ SATWE2021年前凝聚剛度有問題， JCCAD有自檢功能，發(fā)現(xiàn)不平衡的凝聚剛度不可加入）