【正文】 wyxqDyxw 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。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。 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。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。 (2) 存在問(wèn)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。 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。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。 ① 筏板的相對(duì)剛度減小，筏板的荷載分擔(dān)系數(shù)逐漸增大（樁的荷載分擔(dān)系數(shù)逐漸減小），但增大的趨勢(shì)并不明顯； ② 筏板的荷載分擔(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 筏的荷載分配 傳統(tǒng)的樁 筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，上部結(jié)構(gòu)荷載全部由樁承擔(dān)，樁間土體不承擔(dān)上部荷載。 ① 筏板的相對(duì)剛度與筏板的最大彎矩成正比，筏板的相對(duì)剛度對(duì)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(shì)并不明顯，可以認(rèn)為，在樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，增大樁間距（或減小樁數(shù)）并不導(dǎo)致筏板內(nèi)力的迅速增大； ③ 樁的長(zhǎng)細(xì)比、樁的相對(duì)剛度等也會(huì)對(duì)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(duì)剛度。 ⑤ 筏板的相對(duì)剛度、樁的相對(duì)剛度、樁間距及樁的長(zhǎng)細(xì)比等因素都會(huì)對(duì)樁 筏基礎(chǔ)的沉降差異產(chǎn)生影響，但其中筏板的相對(duì)剛度影響最為明顯。 沉降與樁的長(zhǎng)細(xì)比 L/d 的關(guān)系 ④ 樁 筏基礎(chǔ)中樁的相對(duì)剛度直接影響樁 土體系的剛度。 樁土相互作用及其影響 (1) 樁土相互作用系數(shù) 分別用計(jì)算及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等方法得到的樁土相互作用系數(shù)隨樁間距的變化情況見(jiàn)下圖： 樁 土相互作用系數(shù) 上圖所示結(jié)果表明： ? 樁土相互作用系數(shù)隨樁間距的增大而減?。? ? 實(shí)測(cè)值與計(jì)算值之間存在比較明顯的差異； ? 樁間距超過(guò) 6倍樁間距后，樁土相互作用效應(yīng)明顯下降。樁僅作為減小地基沉降或不均勻沉降的措施。這種計(jì)算模式主要適合于筏板下地基土比較松軟的地基。 二、高層建筑樁 筏基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 計(jì)算模式 (1) 樁承擔(dān)全部上部荷載：在計(jì)算過(guò)程中假定筏板不承擔(dān)地基反力，建筑物總荷載全部傳遞給樁基礎(chǔ)。 (3) 基坑開(kāi)挖與支護(hù)：高層建筑的基坑開(kāi)挖深度較大，隨之出現(xiàn)基坑支護(hù)、坑內(nèi)降水排水、引起地面沉降及變形，對(duì)周邊環(huán)境的影響等問(wèn)題。 高層建筑基礎(chǔ)的主要工程問(wèn)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(chǔ)的整體傾斜。 高層建筑基礎(chǔ)的主要類型 高層建筑由于荷載大，整體穩(wěn)定性要求高，常采用穩(wěn)定性較好的整體基礎(chǔ)，如交叉條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)或其他深基礎(chǔ)（樁基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻等）。 (4) 環(huán)境效應(yīng)：基礎(chǔ)工程施工對(duì)周圍環(huán)境影響的評(píng)估及預(yù)防措施（主要是深基坑開(kāi)挖）。 (2) 荷載復(fù)雜：同時(shí)存在比較大的豎向荷載和水平荷載，通常，建筑物層數(shù)每增加一層，基底壓力就增大10~15kPa；高層建筑的水平荷載主要考慮風(fēng)荷載與地震荷載。 ? 基礎(chǔ)埋深較大，往往需要進(jìn)行地基處理或考慮深基坑開(kāi)挖的問(wèn)題。 ? 對(duì)地基承載力要求較高，除了豎向荷載較大外，還要考慮承受較大的水平荷載或地震荷載（塔、桿等）。 ? 基礎(chǔ)具有足夠的剛度：基礎(chǔ)應(yīng)具有調(diào)整地基的不均勻 沉降，減小基礎(chǔ)變形，減小振動(dòng)等功能。 特種結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的常見(jiàn)形式：板式（梁板式）基礎(chǔ)、殼體基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、墩基礎(chǔ)等。特種基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 課程性質(zhì)：土木工程專業(yè)任選課 學(xué)時(shí)安排： 24學(xué)時(shí) ? 高層建筑樁 筏與樁 箱基礎(chǔ)設(shè)計(jì) ? 獨(dú)立構(gòu)筑物基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)（殼體、塔基） ? 地下及半地下結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)（埋管） ? 儲(chǔ)罐基礎(chǔ)設(shè)計(jì) ? 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(jié)構(gòu)的常見(jiàn)形式：高聳建筑物（儲(chǔ)罐、塔、桅桿等）、管道、半地下結(jié)構(gòu)（地下停車庫(kù)）、填埋場(chǎng)等。 特種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特殊（大多屬于公用設(shè)施）、荷載復(fù)雜、質(zhì)量要求高。 各種形式的獨(dú)立塔基 儲(chǔ)罐的形式 儲(chǔ)罐基礎(chǔ) 特種結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求及特征： ? 地基應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度及穩(wěn)定性：在荷載作用下地基不發(fā)生破壞、基礎(chǔ)不發(fā)生失穩(wěn)（水平力作用）、不發(fā)生振動(dòng)液化（動(dòng)力荷載）、遇水時(shí)不發(fā)生沉陷等。 ? 工程造價(jià)比較高，對(duì)于基礎(chǔ)方案的選擇有較高的要求。 ? 對(duì)地基的不均勻沉降較敏感，對(duì)于高聳建筑物常用傾斜度控制基礎(chǔ)的變形。 第二章：高層建筑樁 筏與樁 箱基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 一、概述 高層建筑的主要特征 (1) 高高度、大剛度：高層建筑高度較大，對(duì)建筑物的穩(wěn)定性及整體剛度要求較高，特別是建筑物的整體傾斜要求嚴(yán)格。 (3) 基礎(chǔ)埋深大：高