基础工程第三章：连续基础讲解
基础工程 第3章 梁板式基础
等代交叉弹性地基梁法:
第五节 箱形基础
箱形基础有以下几方面的特点:
1. 箱基的整体性好、刚度大、基础整体弯曲变形小、能 较好的抵抗由于局部地基不均匀或受力不均匀引起的 地基不均匀沉降; 2.由于箱形基础埋置深度大，周围土体对其有嵌固作用， 所以可以增加建筑物的整体稳定性，并有利于抗震。 同时，大的埋深和大的底面积也可以提高地基承载力 (设计值); 3.箱形基础的埋深大，挖除的土方多，可通过所挖除的 土重来减小或抵消上部结构传来的附加压力，成为补 偿性基础，从而减小地基变形。
W e 0.1 A
筏形基础的设计的一般要求:
3. 基础的沉降
基础的沉降应不小于建筑物的允许沉降。
方法：
分层综合法和《规范法》
构造要求
可适当加设悬臂部分以扩大基底面 积和调整基底形心与上部荷载重心,使其尽可能一致。肋梁不 外伸时,筏板的挑出长度不宜大于2.0m，并可做成坡度，但边 缘厚度不小于200mm。
5）四边固定。
1
2
2
2
2
1
3
4
4
4
4
3
3 4‘
4 5
4 5
4 5
4 5
3 4‘
连 续 板 支 承 情 况 和 支 座 分 类
土木(建筑)基础工程课件--第三章__连续基础
不均匀沉降会引起较大附加应力的结构，称为敏感性 结构，例如砖石砌体承重结构和钢筋混凝土框架结构。敏 感性结构对基础间的沉降差较敏感，很小的沉降差异就足 以引起可观的附加应力，因此，若结构本身的强度贮备不 足，就很容易发生开裂现象。 上部结构的刚度愈大，其调整不均匀沉降的能力就愈 强。因此，可以通过加大或加强结构的整体刚度以及在建 筑、结构和施工等方面采取适当的措施（详见2.8节）来 防止不均匀沉降对建筑物的损害。对于采用单独柱基的框 架结构，设置基础梁（地梁）是加大结构刚度、减少不均 匀沉降的有效措施之一。
l
l
基础工程课件
2 2 l b p0 b
2012-9-17
沉降系数
s i i 1 p 1 f 1 i 2 p 2 f 2 in p n f n ij R j
j 1 n
s R
式中 [δ ]称为地基柔度矩阵。
A
M
B
2012-9-17
基础工程课件
解上述方程组得：
F l E l D l V b F l E l A l M b Va M A E l Fl C l E l Fl D l M a 2 V Fl E l C l b Fl E l D l M b 2 F B F l E l D l V a F l E l A l M a E l F l D l V b E l F l A l M b Va M B Fl E l C l Fl E l D l M a 2 Vb E l Fl C l E l Fl D l M b 2
基础工程课件——第3章连续基础PPT
设计易于满足承载力和沉降的要求；
4、从地基、基础与上部结构共同作用的概念
出发，将连续基础视为地基上的梁、板受弯
构件，用适当方法进行设计。
4
3.2地基、基础与上部结构 相互作用的概念
5
共同作用主要体现在以下三个方面 一 、地基与基础的相互作用 二、地基变形对上部结构的影响 三、上部结构对基础受力状况的影响
底面通长钢筋 不少于底面受力钢筋总面积的 1／3
箍筋
四肢箍（梁宽 350～800mm）
混凝土
不低于 C20
28
3.6.2 内 力 计 算
简化计算法
倒梁法
上部结构为刚性结构
静定分析法 上部结构为柔性结构
假设基底净反力为直线（平面）分布 基础具有足够的相对刚度
弹性地基梁法
29
倒梁法
基本假定： 1上部结构是刚性的 2各柱之间没有沉降差异 3柱脚视为条形基础的铰支座 4考虑柱间的局部弯曲，略去基础全长整体弯曲
kb EI
w
0
4
kb 4EI
四阶常系数线性常微分方程
w e x ( c 1 c o s x c 2 s i n x ) e x ( c 3 c o s x c 4 s i n x )
25
特解（定出系数c1、c2、c3、c4）
3.4.4基床系数的确定
• 基床系数——表征土力学性质的力学指标。单位：kN / m3
基础工程思考题附答案
《基础工程》思考题和习题
绪论
1．地基和基础:任何结构物（建筑物）都建造在一定的地层(岩层或土层上）,在基础底面下，承受由基础传来的荷载的那一部分地层称为该结构物地基。基础是结构物直接与地层接触的最下部分。
2．天然地基和人工地基：未经人工处理且满足设计承载力的地基。经过人工处理后达到设计承载力要求的地基。
3．深基础和浅基础：基坑深度超过5米就称为深基础，低于5米就称为浅基础。（有时基坑深度低于5米时，但由于基坑土质较差、周围建筑影响不能按要求放坡或其他原因需要进行特殊处理的基坑也称为深基础）
4．地基基础设计要满足的三个条件:强度，稳定性，变形条件
5．基础工程重要性体现在哪些方面:地基与基础的设计与施工质量影响整个结构物质量；基础工程是隐蔽工程，如有缺陷，较难发现，也较难弥补或修复；基础工程施工的进度，经常控制整个结构物施工进度；下部工程的造价，通常在整个结构物造价中占相当大的比重。
第一章地基基础设计的原则
1．基础的含义：一般位于地面以下（属于建筑物下部结构），承上启下，分散传递荷载的结构。
2．三种设计状况是什么：持久状况、短暂状况、偶然状况
3．基础工程的设计任务是什么：基础结构作用效应分析（外荷载—基础结构内力）；基础结构抗力分析，确定基础结构截面承受能力。
4．极限状态分哪两类？哪一个要求更严格？承载能力极限状态和正常使用极限状态，后者要求更严格。
5．地基基础设计需要资料有哪些：荷载资料、岩土工程勘察资料、原位测试资料。
6．地基基础设计的基本规定有哪些（1）所有建筑物的地基计算要满足承载力计算的规定；（2）甲级、乙级建筑物均应按地基变形设计；（3）丙级建筑物一般可不进行变形验算，特殊情况需要验算；（4）经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙、斜坡上的建筑，要验算稳定性；（5）基坑工程应验算稳定性；（6）地下水较浅，建筑地下室或地下构筑物存在底板上浮问题时，进行抗浮验算。
第三章基础工程
（三）压水试验
（四）灌浆
（五）质量检查
（一） 钻
1、放样、钻孔方式
孔
回转式：钻进速度快，不受孔深孔向和岩石硬度的限
制，可钻取岩心。
wenku.baidu.com
冲击式：构造简单，受孔深孔向，岩石硬度限制。
2、钻孔质量要求：确保孔向，孔深符合设计要求，力 求钻孔孔径上下均一，孔壁平顺，产生的岩粉、细 屑较少。 3、灌浆孔类型：铅垂孔，斜孔
上的试段的中点的水平线。
4、透水率q计算
透水率q：国际上压水试验成果，常以吕荣(Lu)表
示，指在单位时间内通过单位长度试验孔段，
在单位压力作用下所压入的水量。 q=Q/PL
式中：q为地层透水率，Lu（吕容）；Q为单位时
间内试验段的注水量，L/min;P为作用于试验段
内的全压力，常为同段灌浆压力的80%，MPa；L
取一些措施如限制允许距离或减少分层高度、采用
减震措施。不得在灌浆完毕地段及其附近进行爆破。
四、运输线路布臵
1、运输线路布臵与开挖分层相协调(分层5～
20m) (开挖工作面——堆碴场或通向 碴场运
输干线)
2、出碴运输道路规划尽可能结合场内交通。
结合布臵：运输路线布臵于上、下游围堰，而下
游围堰多见。
五、开挖料处理
④正确选择开挖方法及开挖参数，保证质量和
第三章基础工程
②要求：孔位、孔向、孔深应符合设计要求。 孔位偏差不超过10cm，对垂直或倾角小于5度 的帷幕孔其孔斜偏差不得大于表中的规定； 孔径上下均一，孔壁平整；帷幕钻孔方向原则 上应较多地穿过裂隙和岩层层面，钻孔角度通 常控制在0度～10度之间。
现在学习的是第20页，共75页
现在学习的是第12页，共75页
2．固结灌浆
①目的：提高和改善岩基的物理力学性能，减 少开挖深度，增强防渗效果。 ②部位：灌浆的范围主要根据大坝地基的地质 条件、岩石破碎情况、坝型和基础岩石应力等 条件而定。
现在学习的是第13页，共75页
③特点：孔深一般为5～8m，也有深达15～ 40m；孔在平面上呈网格交错布置，通常采用 群孔冲洗和群孔灌浆；灌浆时间多是在基础开 挖和坝基基础部位混凝土浇筑等工序间穿插进 行
现在学习的是第32页，共75页
Βιβλιοθήκη Baidu
⑤灌浆结束条件和封孔 a．结束标准：一般用两个指标控制，一个是残余吸浆量 即灌到最后的限定吸浆量；一个是闭浆时间即在残余吸 浆量的情况下保持设计规定压力的延续时间。 国内帷幕灌浆工程中，大多规定在设计规定压力之下， 灌浆孔段的单位吸浆小于0.4L/min时，延续30～60min， 就可结束；固结灌浆的结束标准是单位吸浆量小于 0.4L/min时，延续时间30min。 b．封孔：灌浆结束后，随即将灌浆孔清理干净用水泥砂浆 填实。 ⑥质量检查
《基础工程教学课件》连续基础3.4-3.6
k 1
hi
E si
式05中:41 hi、Esi——第i层土的厚度和压缩模量。
（3-29）
20
（2）其他方法（载荷试验、表格法等）
基床系数k值
土的分类 淤泥质粘土 淤泥质粉质粘土 粘土，粉质粘土
砂土
砾石
土的状态
软塑 可塑 硬塑 松散 中密 密实 中密
05:41
kN/m3 3.0～5.0 5.0～10 5.0～20 20～40 40～100 7.0～15 15～25 25～40 25～40
Ma 2
Da
Fb
4
Cb
Mc 2
Dc
Vd
Fa 2
Da
Ma
2
Aa
Fb 2
Db
Mc
2
Ac
05:41
11
3.4.2 有限长梁的计算
梁Ⅰ A
F l
梁Ⅱ
FA
F
MA
M M
B
FB MB
A
B
l
图3-14 以叠加法计算文克勒 地基上的有限长梁
对于有限长梁，有多种 方法求解。这里介绍的 方法是以上面导得的无 限长梁的计算公式为基 础，利用叠加原理来求 得满足有限长梁两自由 端边界条件的解答，其 原理如下。
基础工程 第三章 连续基础
(2)刚性基础
刚性基础具有架越作用，边缘基 底反力大，中部基底反力小。
(3)基础相对刚度的影响
基础相对于地基的刚度越大，其 架越作用越大。
(4)邻近荷载的影响
邻近荷载的作用会增大受影响一侧地 基深部的附加应力，并引起不均匀的附加 沉降，导致基底反力的重新分布。
２、地基非均质性的影响
地基软硬分布不均会引起基础不均匀 沉降。这种情况可通过调整建筑物的荷载 得到一定程度的控制。
n
s1 11 1n R1 式中柔度系数 表示j单元作用的单位 各单元地基沉降： ij s 力在i单元引起的沉降。 n n1 nn Rn
或简写为：
解方程组可得边界条件力：
Va V ( Fl El Dl ) M a ( El Fl Cl ) b ( El Fl Dl ) M b 2 2 2e l sh l 2e l sin l 式中 El 2 ， Fl sh l sin 2 l sin 2 l sh 2 l M B ( Fl El Cl )
M 02 M 0 3 M M 剪力，归纳公式为： w Bx， C x，M 0 Dx，V 0 Ax kb kb 2 2
x x Ax e (cosx sin x)，Bx e sin x 式中 x x C e (cos x sin x ) ， D e cosx，均可按x查表获得。 x x 当 x 0 时，取其绝对值计算，所得结果 w、M取相反符号 、V 正负号不变。
基础工程第3章连续基础
M
A
(El
Fl cl
)
Va
2
(Fl
El Dl
)M a
(Fl
E
l cl
)
Vb
2
(Fl
E
l
Dl
)Mb
FB
(Fl
El Dl )Va
( Fl
El Al )M a
(El
F
l
Dl )Vb
( El
F
l
Al )M b
MB
(Fl
El
cl
)
Va
2
(Fl
El Dl )M a (El
F
l
cl
)
Vb
2
(El
文克勒地基上的梁可按λL值划分为三种类型
l
l
l
短梁（或刚性梁） 有限长梁（有限刚度梁） 无限长梁（或柔性梁）
注意：短梁或长梁指梁的刚度相对于地基的刚度来说的。（短梁是指
梁的刚度相对于地基的刚度来说很大的梁。）
对于短梁，可采用基底反力直线变化的简化方法；对于长梁可利用 无限长梁或半无限长梁的解答计算。
因此：基础间的沉降差不会在主体结构中起 多少附加应力
2、敏感性结构
以砖石砌体承重体结构和钢筋混凝土框架 结构。
特点：对基础的沉降差较敏感，很小的沉降 差就足以引起可观的附加应力
第03章 连续基础
第三章 连续基础
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 概述 上部结构、基础、地基的共同作用 地基模型 基础分析方法概要 文克尔地基上梁的计算 柱下条形基础 筏形基础和箱形基础
基础工程
厦门大学
土木系
2
3.1 概述
在设计刚性基础、扩展基础时，由于建筑物较小，结 构较简单，计算分析中把上部结构、基础与地基按静 力平衡条件简单分割成独立3个组成部分，由此引起误 差不影响结构安全或增加工程造价。 但是这种简化对于条形基础、筏形基础和箱形基础则 影响较大。设计这类基础的最主要特点是要考虑上部 结构、基础与地基的共同作用，使三者要满足静力平 衡条件，且满足变形协调条件，以保证建筑物与地基 变形的连续。
一、基础刚度的影响 二、上部结构刚度的影响 三、地基软硬的影响 四、荷载大小的影响
基础工程
厦门大学
土木系
12
二、上部结构刚度的影响
1 上部结构完全柔性 2 上部结构完全刚性 3 上部结构为敏感性结构
基础工程
厦门大学
土木系
13
1 上部结构完全柔性
1) 上部结构完全柔性实例： 以屋架、柱、基础为承重体系的木结构和土堤、土坝 类填土工程，可认为完全柔性结构。 2) 柔性结构的含义： 柔性结构的变形与地基的变形一致。地基的变形对上 部结构不产生附加应力，上部结构没有调整地基不均 匀变形的能力。即上部结构不参与地基、基础的共同 作用。 3) 柔性结构的特点： 在木结构柱顶荷载作用下，独立基础发生沉降差，不 会引起主体结构的次应力，传递给基础的柱荷载也不 会因此而发生变化。 基础工程 厦门大学 土木系
基础工程第三章连续基础
按作用于j网格上的均布
荷载pj=1/Aj以式3-3计
算（代入:Aj=bj*lj）
ij
12 E0
2b1j lnbj
l2j b2j lj
1lnlj lj
l2j b2j bj
1
(xi xj)2(yi
yj)2
(ij)
(ij)
近似按作用于j点上的单 位集中基底压力Rj=1以
式3-2计算（代入）
弹性半空间地基模型可考虑扩散应力和变形的特点，但计算结果往往 超过实际情况，这是由于实际地基是有限压缩层（非半无限）而且是 非均质的。
注：常规设计法满足下列条件，即认为可行 1、地基沉降较小或较均匀。若不均匀沉降大，则引起很大附加内力，导构结构不安全。 2、基础刚度大。基础刚度较大时，可认为基底反力近似呈直线（均匀）分布。
3.2.1 地基与基础的相互作用
1、基底反力分布规律
基底反力分布与地基、基础、上部结构 等因素有关，本章仅考虑基础本身刚度 作用而忽略上部结构的影响。
n
n
si ijpjAj ijRj
j1
j1
(j1,2, ,n)
地基刚度矩阵
• 对于所有n个格点，写成矩阵形式时：s=δ·R 或 R=K·s
11 1n
s1
R1
;
s;
R
n1 nn
sn
Rn
基础工程
知识整理
1.地基分类：天然地基和人工地基
连续基础：柱下条形基础、交叉条形基础、筏形基础和箱形基础统称为连续基础。
2.连续基础的特点：
（1）具有较大的基础底面积，因此能承担较大的建筑物荷载，易于满足地基承载力的要求；
（2）连续基础的连续性可以大大加强建筑物的整体刚度，有利于减小不均匀沉降及提高建筑物的抗震性能；
（3）对于箱形基础和设置了地下室的筏板基础，可以有效地提高地基承载力，并能以挖去的土重补偿建筑物的部分（或全部）重量。
3.确定地基承载力的方法：理论分析法、原位试验法、规范法、当地经验法。
4.桩分类：
按桩的性状和竖向受力情况分为端承型桩和摩擦型桩
按施工方法的不同分为预制桩和灌注桩
按挤土效应分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩
5.桩竖向荷载传递机理：（见教材P127）
6.单桩竖向极限承载力判别标准：静载荷试验、按土的抗剪强度指标确定、规
范经验公式。
7.灌注桩的分类：沉管灌注桩、钻（冲、磨）孔灌注桩、挖孔桩、爆扩灌注桩。
简答题
8.防止或减轻不均匀沉降造成的危害，有哪几种途径？
一是设法增强上部结构对不均匀沉降的适应能力；
二是设法减少不均匀沉降或总沉降量。
9.什么是地基？什么是基础？
地基是指承受建筑物基础的这一部分很小的场地，或称受建筑物影响的那一部
分土层。
基础是建筑物向地基传递荷载的下部结构。
10.地基基础设计的原则有哪些？
地基承载力要求、地基变形要求、基础强度刚度耐久性要求、坝基抗渗要求。
11.确定地基承载力特征值的方法有哪些？
①根据土的抗剪强度指标以理论公式计算；
②由现场载荷试验的P-S曲线确定；
基础工程-计算题问题详解
第二章浅基础 (2)
2.1 地基承载力计算 (2)
2.2 基础底面尺寸 (4)
2.3 基础沉降 (6)
2.4 软弱下卧层 (6)
2.5 地基稳定性计算 (11)
2.6 无筋扩展基础 (11)
2.7 扩展基础设计 (14)
第三章连续基础 (17)
3.1 条形基础与交叉梁基础 (17)
3.2 倒楼盖与静定分析法 (18)
第四章桩基础 (19)
4.1 桩的竖向承载力与抗拔承载力 (19)
4.2 桩的沉降 (23)
4.3 桩的负摩擦 (27)
4.4 桩的水平承载力 (28)
4.5 桩承台的设计 (29)
第五章地基处理 (33)
5.2 排水固结 (33)
5.3 刚性桩复合地基 (34)
第七章挡土墙 (38)
7.1 土压力计算 (38)
7.2 挡土墙设计原理 (39)
基础工程课程习题第二章浅基础
2.1 地基承载力计算
2.2 基础底面尺寸
【例7-2】某柱下矩形单独基础。已知按荷载效应标准组合传至基础顶面的力值Fk=920kN,Vk=15KN,MK=235KN.m ；地基为粉质粘土，其重度为γ=18.5KN/m3,地基承载力特征值fak=180kPa(ηb=0.3,ηd=1.6)基础埋深d=1.2m ，试确定基础地面尺寸。
▪ 【解】（1）求修正后的地基承载力特征值 ▪ 假定基础宽度b<3m, 则
()()a ak d m f f d 0.5=180 1.618.5 1.2-0.5200.72kPa =+ηγ-+⨯⨯=
（2）初步按轴心受压基础估算基底面积
2K 0a G F 920
A 5.2m f d 200.72-20 1.2
基础工程 连续基础习题及参考答案
连续基础习题及参考答案
习题3－2 某过江隧道底面宽度为33m，隧道A、B段下的土层分布依次为：
A段，粉质粘土，软塑，厚度2m，E
＝4.2MPa，其下为基岩；B段，粘土，
s
硬塑，厚度12m，E
=18.4MPa，其下为基岩。试分别计算A、B段的地基基床
s
系数，并比较计算结果。
〔解〕本题属薄压缩层地基，可按式（10-52）计算。
A段：
B段：
比较上述计算结果可知，并非土越硬，其基床系数就越大。基床系数不仅与土的软硬有关，更与地基可压缩土层的厚度有关。
习题3－3 如图中承受集中荷载的钢筋混凝土条形基础的抗弯刚度EI＝2×106k N·m2，梁长l＝10m，底面宽度b＝2m，基床系数k＝4199kN/m3，试计算基础中点C的挠度、弯矩和基底净反力。
〔解〕
查相关函数表，得A x=0.57120，B x=0.31848，C x=-0.06574，D x=0.25273，A l=0.1 2342，C l=-0.19853，D l=-0.03765，E l=4.61834，F l=-1.52865。
(1)计算外荷载在无限长梁相应于A、B两截面上所产生的弯矩和剪力M a、V a、M
、V b
b
由式（10-47）及式（10-50）得：
(2)计算梁端边界条件力
F
=(E l+F l D l)V a+λ(E l-F l A l)M a-(F l+E l D l)V b+λ(F l-E l A l)M b
A
=(4.61834+1.52865×0.03756)×121.2
+0.18×(4.61834+1.52865×0.12342)×(-103.9)
基础工程：第三章 连续基础
l 为柔度指数。
l • 短梁（刚性梁）
4 l
•
有限长梁（有限刚度梁）
4
l • 长梁（柔性梁）
§3.4.1 无限长梁的计算 1 集中力作用
当x , 0
当x 0, d 0
dx 当x 0 处, V F0
2
F0 ex (cos x sin x)
2kb
F0
2kb
Ax
F0 2
基 • 基底下塑性区相应较大时 • 支承在桩上的连续基础
2 弹性半空间地基模型
• 将地基看成是匀质的线性变形的半空间体，利 用弹性力学中的弹性半空间体理论建立的地基 计算模型称为弹性半空间地基模型。
• 最常用的弹性半空间地基模型采用布辛奈斯克 解，即当弹性半空间表面作用着集中力P时半空 间体中任一点的应力和位移解。
kp p/s
基底平均压力
k 1/ hi Esi
§3.5 自学 §3.6 柱下条形基础
§3.6.1 构造要求 §3.6.2 内力计算
§3.6.1 构造要求
T形截面 肋梁高度 翼板厚度 外伸长度 纵向受力钢筋、 箍筋、弯起筋 横向受力钢筋混 凝土强度等级
§3.6.2 内力计算
• 1.简化计算方法 • 2.地基上梁的计算方法 • 3.考虑上部结构参与共同工作的方法
（4）邻近荷载的影响
如果基础受相邻荷载的影响，受影响的一侧 沉降量会增大，边缘反力卸载，向基础中部 转移，基底反力分布会发生明显的变化。
基础工程-连续基础
基础工程-连续基础
简介
连续基础是建筑工程中常见的一种基础形式，它是由多个连续分布的基础构成，将荷载分散传递到地基中，以达到稳定和均匀分布荷载的效果。本文将介绍连续基础的基本概念、设计原则以及施工过程。
连续基础的基本概念
连续基础是指由多个基础组成的基础系统，它们以一定的间距和连续的方式分布在建筑物的底部。这些基础通常是以浇筑混凝土方式施工而成。连续基础的主要功能是将建筑物的荷载分散到地基上，保证建筑物的稳定性和均匀受力。
连续基础的设计原则
为了保证连续基础的稳定性和承载能力，设计过程中需要考虑以下几个主要因素：
荷载分析
在进行连续基础设计之前，首先需要对建筑物的荷载进行分析。荷载分析是确定连续基础所需承载能力的重要步骤。荷载可以分为永久荷载和可变荷载两大类，永久荷载包括建筑物的自重、地基沉降等，可变荷载包括人员活动、设备荷载等。根据荷载分析的结果，可以确定连续基础的尺寸和布置。
地基条件
地基条件是影响连续基础设计的重要因素之一。地基的承载能力、稳定性和变形特性都需要在设计过程中考虑。通过地质勘察和试验，
可以获取地基的相关参数，如土壤容重、剪切强度、压缩特性等。这
些参数将用于计算地基的承载能力，并采取相应的加固措施。
结构布置
连续基础的结构布置需要根据建筑物的功能和形态进行合理的选择。基础的长度、宽度和高度应根据荷载计算和地基条件确定。在布置连
续基础时，应注意保持连续基础之间的间距和均匀性，以保证荷载的
平均分布。
施工技术
连续基础的施工技术和过程对于保证连续基础的质量和稳定性至关
重要。在施工过程中，需要严格控制混凝土的浇筑质量、配筋的布置
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
的大小。一般来说，相对刚度越大，沉降越均匀，但基础内力增大，故当地
基局部软硬变化较大时，可采用整体刚度大的连续基础；而当地基为岩石等 低压缩性地基时，采用扩展基础，以充分利用地基强度、节省造价。
（4）邻近荷载的影响
若基础受到相邻荷载影响，受影响一侧的沉降量会增大 （导致基底面与地基有脱离趋势），从而使反力卸载， 并使反力向基础中部转移，此时基底反力分布会发生明 显的变化（应力重分布），而区别于马鞍形分布。
相对刚度的概念——基础（上部结构）与地基之间的刚度比；
有限刚度基础
基础具有有限刚度，具有变形协调功能，调整地基的不均匀沉降； 地基的不均匀沉降同时引起上部结构中的变形，产生次应力导致结构开
裂、破坏等。
注：
a.基础相对刚度越大，越容易产生应力扩散，从而使基底反力分布均匀；
b.基础相对刚度越小，越可能出现应力集中，从而使基底反力分布集中； c.基础架越作用强弱取决于基础的相对刚度、土的压缩性以及基底下塑性区
• （2）刚性基础（EI很大）：烟囱、水塔基础
因基础刚度大，沉降后基础仍保持平面。中心荷载下，基础将均匀下沉。 按弹性理论求得的刚性基础基底反力为边缘大、中间小，但地基土的抗剪强度 有限，基础边缘 土体先破坏，故此处的基底反力将受周边土体限制，且基底反 力重分布呈马鞍形，由此可见刚性基础能跨越基底中部，将承担的荷载相对集
基础上，进 而求得基础 截面内力与 基底压力并 验算地基承 载力与沉降
因存在偏心荷 载，基底反力 呈梯形分布
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
注：常规设计法满足下列条件，即认为可行 1、地基沉降较小或较均匀。若不均匀沉降大，则引起很大附加内力，导构结构不安全。
2、基础刚度大。基础刚度较大时，可认为基底反力近似呈直线（均匀）分布。
3.2.1 地基与基础的相互作用
行的地基基础设计称为补偿性设计，这样设计的基础称为补偿性基础。最常用的型式为片
筏与箱形基础。
3.2 地基、基础与上部结构相互作用的概念
连续基础一般可看成是地基上的受弯构件 - 梁或板。它们的挠曲特
征、基底反力和截面内力分布都与地基、基础以及上部结构的相对刚度
有关，故应从三者相互作用的观点出发，采用恰当的方法进行地基上梁 或板的分析与设计。 上部结构、地基和基础是建筑体系中的 3 个有机组成部分。在荷载 的作用下，三者不但要保持力的平衡，在变形上也必须协调一致，三部
连续基础的特点：
1．基础底面积较大，利用增大的底板面积提高地基承载力； 2．利用基础底板的连续性提高基础整体刚度，满足不均匀沉降或建筑
物的抗震要求；
3．满足设置地下室的构造要求（箱形或筏形基础）或进行基础的补偿 性设计（以挖去的土重补偿建筑物的部分重量）。
所谓补偿性基础，又称浮基础。即如果基础有足够埋深使得基底的实际压力等于该处原来 的土自重压力, 即基坑开挖移去的土重补偿了建筑物包括基础及覆土的重量， 这样从理论 上讲就不会在地基中产生附加应力，亦不会引起基础沉降和地基剪切破坏, 按上述概念进
2. 地基非均质性的影响
底板内力计算通常按均质地基考虑，当地基压缩性显著不均匀时，会 对基础底板的内力分布产生较大的影响。
两端压缩性大， 中间小 两端压缩性小， 中间大
软 硬
荷载相同 地基不同
软
硬
有利
软 硬 软
基础内力小
硬
荷载不同 地基不同
不利
软 硬 软
基础内力大
硬
3.2.2 地基变形对上部结构的影响
中地传至基底边缘 ，称之为“架越作用”。
P
硬粘土地基上的刚性基础， 不论有无超载，反力均呈马 鞍形分布
砂土地基上的刚性基础，因砂粒 易侧向挤出，故不论有无超载， 反力均呈抛物线形分布
一般来说，无论粘性土还是无粘性土，只要刚性基础埋深和基底面积足 够大，而荷载又不太大，基底反力均呈马鞍形分布。
（3）基础相对刚度的影响
要采用连续基础。
3.2.3 上部结构刚度对基础受力的影响
既有局部弯曲 又有整体弯曲
绝对刚性 上部结构
只有局部弯曲 没有整体弯曲
完全柔性 上部结构
地基变形时，各柱子同时下沉，对条基变 形而言，相当于在柱位处提供不动支座， 在地基反力作用下，犹如倒置的连续梁。 注：
• 对地基不均匀沉降比较敏感， 会引起较大附加应力。
敏感结构对基础间的沉降差较 敏感，若结构本身强度不足， 很容易产生开裂现象。 当地基不均匀或在邻近荷 载影响下，基础转动倾斜， 但几乎不发生相对挠曲。
刚性结构
（烟囱、水塔、高炉、筒仓）
• 具有调整地基不均匀沉降的能力。
基础刚度越大，挠曲越小，上部结构的次应力就越小，故对高压缩性地基上的框架结构，基础刚 度宜刚不宜柔；而对柔性结构，在满足允许沉降值的前提下，基础刚度宜小不宜大，且不一定需
分之间不但要满足力的平衡关系，也需要满足变形协调条件。
基础的变形情况对地基反力有重要影响，地基的变形和地基反力的 分布又会对基础和上部结构的内力产生影响。这就是通常所说的上部结 构、基础和地基的相互作用，也就是三者的共同作用问题。
常规设计方法
支座反力作
分离框架 （底端作为 固定支座）
为上部结构
荷载作用于
上部结构类型
整个上部结构对基础不均匀沉降或挠曲的抵抗能力，称为上部结构刚 度，或称为整体刚度。按整体刚度可将上部结构分为以下三种类型： 柔性结构
（木结构、排架结构）
虽然对地基变形限制较宽， 但仍然不允许地基出现过量 的沉降或沉降差。
• 地基变形对上部结构影响较小；
敏感性结构
（砖石砌体、钢筋砼框架结构）
第三章
第一节 第二节 第三节 第四节
连续基础
概述 地基、基础与上部结构相互作用概念 地基计算模型 文克尔地基上梁的计算
第五节
第六节 第七节 第八节
地基上梁的数值分析
柱下条形基础
柱下交叉条形基础
筏形、箱形基础
3.1 概 述
柱下条形基础、交叉条形基础、筏形基础和箱形基础统称为连续基础。
1、基底反力分布规律
（1）柔性基础（EI很小）
1．排架结构或木结构； 2. 三铰拱结构 3. 其他静定结构
基底反力分布与地基、基础、上部结构 等因素有关，本章仅考虑基础本身刚度 作用而忽略上部结构的影响。
均布荷载 沉降中间大、边缘小
不能扩散应力，基底反力分布与作 用于基础上的荷载分布完全一致。
非均布荷载两边大、 中间小，可减小地基 不均匀沉降