特種基礎(chǔ)：樁筏基礎(chǔ)-文庫吧資料
2025-05-18 18:53本頁面
【正文】 凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 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(yīng)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)。 PKHH ??39。 (2) 底板抗剪承載力驗(yàn)算 對(duì)于筏板基礎(chǔ)，當(dāng)樁頂彎矩很大，底板厚度相對(duì)較小時(shí)，由彎矩引起的底板剪應(yīng)力可能較大，與樁頂豎向反力引起的剪力疊加后，應(yīng)考慮底板抗剪承載力。 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。 ② 樁箱基礎(chǔ) 一般箱型基礎(chǔ)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(chǔ)抗滑移承載力可以計(jì)入側(cè)面被動(dòng)土壓力的作用，水平總荷載設(shè)計(jì)值由樁頂及箱型基礎(chǔ)側(cè)壁被動(dòng)土壓力的合力共同承擔(dān)： 為安全起見，一般不考慮箱型基礎(chǔ)兩側(cè)壁與土體之間的摩擦力。 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。 (1) 水平荷載驗(yàn)算 對(duì)于樁筏（箱）基礎(chǔ)的水平荷載驗(yàn)算，目前主要是采用一些簡化計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。 }]{[}{ 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。 }{}]{[ QUKK sp ?? 在平面上將基底界面劃分為若干個(gè)矩形單元，取各單元角點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)，共有 m個(gè)樁頂節(jié)點(diǎn)， n個(gè)基底土節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)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(yùn)算得到剛度矩陣。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)雜的作用過程。 }{}{}]{[ bbsp SQUKKK ???? 如果不考慮上部的共同作用，僅考慮基礎(chǔ)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(chǔ)各單元的變形與應(yīng)力，進(jìn)一步確定各點(diǎn)的位移與內(nèi)力。類似于有限差分法，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。 用差分法計(jì)算樁筏基礎(chǔ)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(fù)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(jì)算。 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。?}{}]{[ 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(gè)隨樁頂荷載而變化的量，所以實(shí)際計(jì)算過程是一個(gè)迭代運(yùn)算的過程。 令： ，則有： 式中 K’i即為相應(yīng)于沉降 si的單樁剛度系數(shù)，根據(jù)底板的網(wǎng)格劃分及樁頂位置，可以建立樁的剛度矩陣 [K’]，該矩陣的階數(shù)為 N（ N：底板網(wǎng)格總節(jié)點(diǎn)數(shù)），對(duì)于非節(jié)點(diǎn)上的樁，可將其剛度分配到四周的相鄰節(jié)點(diǎn)上；對(duì)于無樁節(jié)點(diǎn)，將樁的剛度矩陣中相應(yīng)的剛度系數(shù)定義為零，然后將樁的剛度矩陣 [K’]直接疊加到底板矩陣中，即可得到樁筏基礎(chǔ)的差分矩陣： 其中， [K]=[A]+[K’]、 {Q}=β{F} iii bsa sP ??ii bsaK ??139。 根據(jù)上述板的差分方程及實(shí)際樁的布置，設(shè)樁的剛度系數(shù)為 K’i，加樁分析時(shí)將相應(yīng)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(chǔ)的差分方程，并進(jìn)一步求得筏板內(nèi)力和樁頂反力。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, ???????? ??????? jijijijihjiyxjixy wlDMM ????????????????????????????????????????????????????????)])(2()())(3(2[2)()])(2()())(3(2[2)(1,11,11,11,12,2,1,1,3,1,11,11,11,1,2,2,1,13,jijijijihjijijijihjiyjijijijihjijijijihjixwwlDVwwlDV????)](1)()22([)()](1)()22([)(,1,11,1,21,1,1,1,2jijijijijipljijijijijipbwwhwwhhwDhGxQwwhwwhhwDhGyQ?????????????????????????? 在建立上述差分方程時(shí)，除了內(nèi)點(diǎn)外都會(huì)涉及板外虛點(diǎn)的撓度，一般可以根據(jù)邊界條件用板上結(jié)點(diǎn)的撓度來表示，使差分方程中不含有虛節(jié)點(diǎn)的撓度。 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。 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 yxwΔGyxk
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