上部结构、十字交叉梁基础和地基共同作用的分析
基础作用及分类
基础作用及分类我们所能见到的所有土木工程：楼房、工厂、公路、铁路、桥梁、大坝等，它们的重量都要传递给地基，由地球表面来承重。
所有的地球的表面——地壳是人类赖以生存的场所，它构成了一切工程建筑的环境和物质基础。
万丈高楼平地起，任何土木工程都建筑在地壳之上。
一、定义及作用：（一）定义1、基础将上部结构荷载传递给地基土、连接上部结构与地基土的下部结构称为基础。
一般用砖、石、混凝土及钢筋混凝土等材料建造。
2、地基指承托土木工程基础的这一部分很小的场地。
并不是天然就理想的，所以需要地基处理。
3、地基处理指天然地基软弱，不能满足地基承载力和变形设计的要求，需要人工处理后再建造基础，也称基础加固。
4、人工基础指当天然土层的承载力差，对土层必需进行人工处理，（如将坏土挖掉，填以砂或块石混凝土后；或在天然土层内打桩、碾压、夯实），才能在上面建造建筑物或构筑物的土层。
即这种经过人工处理的土层，称人工地基。
（二）作用基础【Foundation】指建筑底部与地基接触的承重构件，它的作用是把建筑上部的荷载传给地基。
（通俗解说：基础就是放在土层或者岩石里(这些土层或者岩石叫做地基)，负责把上面建筑物的各种荷载(重量.包括房子的重量,房子里的机器设备的重量、人的重量、货物的重量等等全部重量)传到地基里去的那部分工程。
就像我们人的脚一样，负责把人和人身上所有东西的重量传到地上一样。
人没有脚就站不起来，房子没有基础也就立不起来。
）二、分类（一）按材料及受力特点分类1、刚性基础由刚性材料制作的基础称为刚性基础。
一般指抗压强度高，而抗拉、抗剪强度较低的材料就称为刚性材料。
常用的有砖、灰土、混凝土、三合土、毛石等。
为满足地基容许承载力的要求，基底宽B一般大于上部墙宽，为了保证基础不被拉力、剪力而破坏，基础必须具有相应的高度。
通常按刚性材料的受力状况，基础在传力时只能在材料的允许范围内控制，这个控制范围的夹角称为刚性角，用α表示。
砖、石基础的刚性角控制在(1：1.25)~(1：1. 50) (26o~33o) 以内，混凝土基础刚性角控制在1：1（45o）以内。
浅析基础的分类和地基处理的方法
较差 的材料建造 的基础为 刚性 基础 。刚性基础多用 于墙下条形 基础和荷载不 大的柱下独立基础。《 建筑地基规范 》 规定 ： 刚性基 础可用于 ６层和 ６层 以下 的民用建 筑和墙承重 的厂房 。柔性基 础的抗弯和抗剪性能好 ， 可在 竖向荷载较大 、 地基承载力不 高以
土体 的抗 剪强度有关， 也与基础型式 、 小和埋深等影 响因素有 大 关。 （） ２ 变形 问题 ， 地基变 形主要与荷载大小 和地 基土体的变形 特性有关 ， 也与基础型式 和基础尺寸大小等影响因素有关 。
２ 各类 建筑 物和构 筑 物对地 基 的要求
（） １稳定 问题， 地基 的稳 定性 ， 或地基承载力大小， 主要与地基
给基础选择可靠的持力层 。结构物荷载大小和性质不 同， 对地基 土的要求也不同 ， 因而会影响基础埋置深度 的选择 。在保证 建筑 物 基础安全稳定 、 耐久使 用 的前 提下 ， 应尽量浅 埋 ， 以便节 省投 资， 方便施工 。刚性基础是指用抗压性能较好， 而抗拉 、 抗剪性能
（） ３渗透 问题 ， 地基渗 透问题主要与地基 中水力 比将大小和 土体的渗透 性高低有关 ， 当天然地基不满足建 （ ） 如 构 筑物在上述 ３ 个方而 的要求时 ， 需要对天然地基进行地基处理。在土木工程
高等基础工程学试题
考 试 试 卷一、问答题（共40分）1、详述箱型基础内力的计算方法（共15分）2、详述静力载荷试验（共10分）3、简述一种上下部结构共同作用的分析方法（教材上的方法除外）（共15分）二、证明题（共10分）如图1所示，一无限长梁上局部受均布荷载，证明梁上A 点的挠度为)cos cos (221021a e a e bk qy a a λλλλ---=。
图 1三 、计算题（共50分）1、十字交叉基础，某中节点承受荷载P =200kN ，一个方向基础宽度b x =1.5m ，抗弯刚度EI x =750MPa·m 4，另一个方向基础宽度b y =1.2m ，抗弯刚度EI y =500 MPa·m 4，基床系数k =4.5MN/m 3，试计算两个方向分别承受的荷载P x ，P y 。
（注：441bkEIS ==λ）（6分） 2、均质粘土地基，其孔隙比e =0.89，土的重度γ=19kN/m 3，在如图2所示的框架结构中拟修建柱下筏形基础，按正常使用极限状态下的荷载效应标准组合时，传至各柱室内地面专业 学号 姓名2(±0.00)标高的荷载如图2所示，室外算起的基础埋深d =1.50m ，室外标高-0.30m ，地基土承载力特征值f ak =106kPa ，试计算图2横向中间带柱下荷载分配值和地基反力值，并绘出其板带受力图。
(注：图中柱荷载单位为kN ，柱采用C50现浇混凝土，截面尺寸为600mm×600mm ，柱外边缘悬挑跨度自定。
) （15分）图 23、某教学楼的预制桩桩径为400mm ，桩长10m ，穿越厚度l 1=3m,液性指数I L =0.75的粘土层；进入密实的中砂层，长度l 2=7m 。
桩基同一承台中采用3根桩，桩顶离地面1.5m 。
试确定该预制桩的竖向极限承载力标准值和基桩竖向承载力设计值。
（注：kPa 501=k s q ，kPa 802=k s q ，kPa 6000=pk q ，安全系数K 取2）（5分）4、如3所示，无限长梁上一组集中力作用下，求A 点的挠度 y 和弯矩 M 。
基础工程学-第4章 柱下十字交叉基础
当上部荷载较大、地基土较软弱，只靠单向设置柱下条形基础已不能满足地基 承载力和地基变形要求时，可用双向设置的正交格形基础，又称十字交叉基础。十 字交叉基础将荷载扩散到更大的基底面积上，减小基底附加压力，并且可提高基础 整体刚度、减少沉降差。因此这种基础常做为多层建筑或地基较好的高层建筑的基 础，对于较软弱的地基，还可与桩基连用。
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六个未知量、六个方程，所有未知量可解！
3
柱下十字交叉基础
单柱荷载分配
荷载分配原则：基础节点上应满足力平衡和变形协调条件
荷载分配方法： 一般分配方法 实用简化分配方法
实用荷载简化分配方法
所谓简化，即不考虑弯矩的分配。弯矩只作用于其 各自方向上的梁上。
荷载分配方法： 一般分配方法 实用简化分配方法
实用荷载简化分配方法
所谓简化，即不考虑弯矩的分配。弯矩只作用于其 各自方向上的梁上。
弹性地基梁 法（文克尔 地基梁法）
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yix f (Fi x )
yiy f (Fi y )
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f (Fi x ) f (Fi y )
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其中 Fi x Kix Fi
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8
柱下十字交叉基础
荷载修正(补充内容)
为什么进行荷载修正？ 节点荷载分配完毕后，纵、横两个方向上的梁独立进行计算。 在柱节点下的那块面积在纵、横向梁计算时都被用到，即重复利用了 节点面积。节点面积往往占交叉条形基础全部面积的2030%，重复 利用使计算结果误差较大，且偏于不安全。
基础工程习题与答案
第二章浅基础设计基本原理一、单项选择题1、根据《建筑地基基础设计规范》的规定，计算地基承载力设计值时必须用内摩擦角的什么值来查表求承载力系数？A设计值 B 标准值 C 平均值2、砌体承重结构的地基允许变形值是由下列哪个值来控制的？A 沉降量B 沉降差C 局部倾斜3、在进行浅基础内力计算时，应采用下述何种基底压力？A 基底净反力B 基底总压力C 基底附加压力4、当建筑物长度较大时，，或建筑物荷载有较大差异时，设置沉降缝，其原理是？A 减少地基沉降的措施B 一种施工措施C 减轻不均匀沉降的建筑措施5、下列何种结构对地基的不均匀沉降最敏感？A 框架结构B 排架结构C 筒体结构6、框架结构的地基允许变形值由下列何种性质的值控制？A 平均沉降B 沉降差C局部倾斜7、高耸结构物的地基允许变形值除了要控制绝对沉降量外，还要由下列何种性质控制？A 平均沉降B沉降差C倾斜8、当基底压力比较大、地基土比较软弱而基础的埋置深度又受限制时，不能采用？A 筏板基础B 刚性基础C扩展式基础9、沉降计算时所采用的基底压力与地基承载力计算时所采用的基底压力的主要差别是？A 荷载效应组合不同及荷载性质（设计值或标准值）不同B 荷载性质不同及基底压力性质不同（总应力或附加应力）C 荷载效应、荷载性质及基底压力性质都不同10、防止不均匀沉降的措施中，设置圈梁是属于A 建筑措施B 结构措施C 施工措施11、刚性基础通常是指A 箱形基础B 钢筋混凝土基础C 无筋扩展基础12、砖石条形基础是属于哪一类基础？A 刚性基础B 柔性基础C 轻型基础13、沉降缝与伸缩缝的区别在于A 伸缩缝比沉降缝宽B 伸缩缝不能填实C 沉降缝必须从基础处断开14、补偿基础是通过改变下列哪一个值来减小建筑物的沉降的？A 基底的总压力B 基底的附加压力C 基底的自重压力15、对于上部结构为框架结构的箱形基础进行内力分析时，应按下述何种情况来计算？A 局部弯曲B 整体弯曲C 同时考虑局部弯曲和整体弯曲16、全补偿基础地基中不产生附加应力，因此，地基中.A 不会产生沉降B 也会产生沉绛C 会产生很大沉降17、按照建筑《地基基础设计规范》规定，需作地基承载力验算的建筑物的范围是。
基础工程简答题与参考答案（完整版）
基础工程简答题与参考答案（完整版）1、地基基础设计应满足哪些原则？2、基础设计时，合理分析方法与常规分析方法的主要区别是什么？3、什么叫基础的“架越作用”？其影响因素是什么？4、考虑上部结构刚度的影响，将建筑结构分几类？5、简述无筋扩展基础（刚性基础）的特点。
6、什么是地基、基础？什么叫天然地基？7、验算建筑物沉降是否在容许范围内，为什么首先要区分变形特征？8、当拟建相邻建筑物之间轻（低）重（高）悬殊时，应采取怎样的施工顺序？为什么？9、设计刚性基础时，地基承载力越大，刚性角是越大还是越小？为什么？10、天然地基上浅基础有哪些类型？11、什么叫地基土的冻胀性？冻胀对建筑物有什么危害？地基土冻胀性分类所考虑的因素是什么？确定基础埋深则，是否必须把基础底面放到冰冻深度之下？12、基础平均压力、基底平均附加压力、基底平均净反力在基础工程设计中各用在什么情况？13、地下水位变化对浅基础工程有何影响？14、什么是地基承载力特征值？15、什么是地基土的标准冻深？16、试述刚性基础和柔性基础的区别。
17、何谓基础的埋置深度？影响基础埋深的因素有哪些？18、何谓补偿基础？19、确定地基承载力的方法有哪些？20、何谓软弱下卧层？试述验算软弱下卧层强度的要点。
21、什么情况下需进行地基变形验算？变形控制特征有哪些？22、何谓上部结构与地基基础的共同作用？23、由于地基不均匀变形引起的建筑物裂缝有什么规律？24、减轻建筑物不均匀沉降危害的措施有哪些？三、简答1、答（1）在防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性方面，应有足够的安全度。
（2）控制地基的特征变形量不超过规范允许值，（3）满足基础结构的强度、刚度和耐久性。
2、答常规分析方法仅考虑了地基、基础和上部结构之间满足静力平衡条件，忽略了彼此之间的变形协调条件；而合理的分析方法以三者同时满足静力平衡和变形协调两个条件为前提。
3、答刚性基础能跨越基础底中部，将所承担的荷载相对集中地传至基底边缘的现象叫作基础的“架越作用”。
高层建筑试题及答案
第一章 概论（一）填空题1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定：把10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。
2．高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用，技术先进，经济合理，方便施工。
3．复杂高层结构包括带转换层的高层结构，带加强层的高层结构，错层结构，多塔楼结构。
4．8度、9度抗震烈度设计时，高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震作用。
5．高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系，剪力墙结构体系，框架—剪力墙结构体系，筒体结构体系，板柱—剪力墙结构体系；水平向承重体系有现浇楼盖体系，叠合楼盖体系，预制板楼盖体系，组合楼盖体系。
6．高层结构平面布置时，应使其平面的质量中心和刚度中心尽可能靠近，以减少扭转效应。
7．《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m 的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构。
9 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构。
第二章 高层建筑结构设计基本原则(一)填空题1．地基是指支承基础的土体，天然地基是指基础直接建造在未经处理的天然土层上的地基。
2．当埋置深度小于基础底面宽度或小于5m ，且可用普通开挖基坑排水方法建造的基础，一般称为浅基础。
3，为了增强基础的整体性，常在垂直于条形基础的另一个方向每隔一定距离设置拉梁，将条形基础联系起来。
4．基础的埋置深度一般不宜小于0.5m ，且基础顶面应低于设计地面100mm 以上，以免基础外露。
5．在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏形基础，其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；桩箱或桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的1/18—1/20。
6．当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时，高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m 。
建筑结构地基与基础的关系
建筑结构地基与基础的关系摘要随着我国经济的快速发展，高层建筑如雨后春笋般大量涌现。
由于高层建筑的受力复杂，对基础的强度、刚度和稳定性的要求更加严格。
因此，上部结构和基础、地基的共同工作问题，成为高层建筑分析中人们所关注的问题。
本文对建筑基础分类及构造，基础埋深及地基和基础的关系作了一定的阐述。
关键词地基；基础；构造；关系1 基本概念1）基础是建筑物地面以下的承重构件，它承受建筑物上部结构传下来的全部荷载，并把这些荷载与基础自身荷载一起传给地基。
基础是建筑物的组成部分；2）地基是基础下面承受荷载的土层，承受着基础传来的全部荷载。
地基不属于房屋组成部分；3）地耐力。
地基每平方米所能够承受的最大压力，称为地基允许承载力。
地基基础的投资一般占整个建筑物总投资的10%~20%。
2 天然地基和人工地基天然地基：当地基有足够承载力，不需要经过人工加固，可直接在其上建造房屋，称为天然地基；2）人工地基：土层的承载力较差，或虽然土层较好，但上部荷载较大时，为了使地基具有足够的承载力，对土层进行人工加固和改良，这种经过人工处理的土层，称为人工地基。
3 基础的埋置深度1）影响基础埋深的因素：建筑物上部荷载的大小、地基土质的好坏、地下水位的高低、土的冰冻的深度以及新旧建筑物的相邻交接关系等。
2）类别深基础——埋置深度大于4m ；浅基础——埋置深度小于0.5m~4m 之间；不埋基础——直接做在地表面上的基础。
为了防止冻融时土内所含的水的体积发生变化会对基础造成不良影响，基础底面应埋在冰冻线（结冰的土层厚度处）以下200mm。
3）基础埋深：基础埋深是指室外地坪到基础底面的距离4 基础的分类及构造4.1刚性基础构造1）毛石基础。
抗压、冻、抗水、抗腐蚀性能好适用于地下水位较高或冻结深度较深的多层民用建筑。
2）砖基础：因砖易受潮，抗冻性差，在砖基下面放置垫层，垫层地材料可用3 ：7 灰土、碎砖三合土或砂等；适用于地基土质好，地下水位较低的低层建筑（5 层以内）。
基础工程学-第4章 柱下十字交叉基础
型和弹性半空间体模型都不能很好解决箱基基底反力分布
问题。 金品质•高追求 我们让你更放心！ 18
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箱形基础
箱形内力计算方法
假设上部结构为刚性结构，仅考虑箱形基础局部弯曲作用 内力计算时，顶板按周边固定的双向连续板，受自重和板上荷载
作用；底板按周边固定的倒双向板，受基底净反力作用。 考虑箱形基础整体弯曲和局部弯曲作用
荷载修正(补充内容)
为什么进行荷载修正？ 节点荷载分配完毕后，纵、横两个方向上的梁独立进行计算。 在柱节点下的那块面积在纵、横向梁计算时都被用到，即重复利用了 节点面积。节点面积往往占交叉条形基础全部面积的2030%，重复 利用使计算结果误差较大，且偏于不安全。
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实用荷载简化分配方法 所谓简化，即不考虑弯矩的分配。弯 矩只作用于其各自方向上的梁上。
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弹性地基 梁法（文 克尔地基
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梁法） 金品质•高追求 我们让你更放心！ 5
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柱下十字交叉基础计算的关键问题： 单柱荷载如何在两个方向的梁上分配？
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柱下十字交叉基础
单柱荷载分配
荷载分配原则：基础节点上应满足力平衡和变形协调条件
荷载分配方法：
一般分配方法 实用简化分配方法
一般分配方法 根据力平衡和变形协调条件，对任一
(整理)广厦软件计算结果分析
广厦软件计算结果审查分析楼主计算机的后处理结果，即最终打印结果指内力图、配筋图和详细的内力及配筋表（按构件编号依次输出），有抗震计算时还输出中间分析结果（如自震周期、振型、位移、底部总剪力等）设计人应认真对最终打印结果进行分析，确认无误或无异常情况后再绘制施工图，必要时应将最终确定的构件编号、构件截面和配筋数量、规格绘制成简单的平面图，供校核审定和归档用。
对最终打印结果不进行分析，盲目采用其配筋直接绘制施工图的做法是不可取的，往往会造成不良的严重后果，既对工程不负责任、有不利于提高自己的设计水平。
第2楼一、整体分析一、对重力荷载作用下计算结果的分析审查重力荷载作用下的内力图是否符合受力规律；可以利用结构底层检查竖向内外力的平衡，即底层柱、墙在重力荷载作用下的轴力之和应等于总重量；如果结构对称、荷载对称，其结构内力图必然对称，即检查其对称性。
当以上三者出现异常情况时，需要返回原始数据进行检查。
第3楼二、对风荷载作用下计算结果的分析审查风荷载作用下的内力图和位移是否符合受力规律；可以利用结构底层检查侧向内外力的平衡，即底层柱、墙在风荷载作用下的剪力之和应等于全部风力值（需注意局部坐标与整体坐标的方向）；如果结构沿竖向的刚度变化较均匀、且风荷载沿高度的变化也较均匀时，其结构的内力和位移沿高度的变化也应该是均匀的，不应有大正大负、大出大进等突变。
第4楼三、对水平地震荷载作用下计算结果的分析水平地震荷载作用下，可以利用其结果进行如同风荷载作用下的渐变性分析，但不能进行对称性分析，也不能利用结构底层进行内外力平衡的分析（因为振型组合后的内力与地震作用力不再平衡）。
水平地震荷载作用下，对其计算结果的分析重点如下。
1．结构的自振周期对一般的工程，结构的自振周期在考虑折减系数后应控制在一定的范围内。
如结构的基本自振周期（即第一周期）大致为：框架结构T1≈ ( 0.12~0.15) n框-剪和框-筒结构T1≈ ( 0.08~0.12) n剪力墙和筒中筒结构T1≈(0.04~0.06)n式中,n为建筑物的总层数。
对建筑地基处理和基础设计的浅要探讨
土木建筑工程：地基处理试题及答案(三)
土木建筑工程：地基处理试题及答案（三）1、多选水泥土搅拌桩单桩载荷试验标高应为：A．自然地面标高B．停灰面标高C．桩顶设计标高D．桩顶设计标高以上300mmE．桩顶设计标高以下150mm正确答案：C, E（江南博哥）参考解析：水泥土搅拌桩属于半刚性或半柔性桩，其单桩承载力的受力特性也与桩间土的约束作用有关，其载荷试验方法与刚性桩完全不同，试验标高应位于桩顶设计标高或桩顶设计标高以下某一深度处。
2、多选土钉适用于以下哪些土体？A．粘性土B．粉性土C．级配不良的砂土D．软土E．黄土类土正确答案：A, B, E3、多选土挤密桩法的加固机理有：A．挤密作用B．灰土性质作用C．置换作用D．排水固结E．垫层作用F．桩体作用正确答案：A, E参考解析：土挤密桩法的加固机理有以下几点： 1.成桩挤密作用土挤密桩挤压成孔时，桩孔位置原有土体被强制侧向挤压，使桩周一定范围内的土层密实度提高。
2.垫层作用土桩挤密地基由桩间挤密土和分层填夯的素土桩组成，土桩桩体和桩间土均为被机械挤密的重塑土，两者均属同类土料。
因此，两者的物理力学指标无明显差异。
因而，土桩挤密地基可视为厚度较大的素土垫层。
4、问答题何谓上部结构与地基基础的共同作用？正确答案：将地基、基础和上部结构三者作为一个整体，在计算其内力和变形时考虑接触部位的变形协调作用，称为上部结构与地基基础共同作用。
5、判断题同一种土的压缩系数不是常数，而是随所取压力变化范围的不同而变化。
正确答案：对6、单选振冲桩的平均直径怎样确定。
A．振冲器直径B．填料量C．地基土承载力D．振冲力正确答案：B参考解析：根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）第7.2.7条，振冲桩的平均直径可按每根桩所用填料量计算。
7、问答题对于饱和软粘土适用的处理方法正确答案：降水预压法，堆载预压法，搅拌桩法8、填空题扩底灌注桩的扩底直径不应大于桩身直径的（）倍。
正确答案：39、填空题土中自由水分为重力水和（）。
地基基础和上部结构共同作用的概念及共同作用分析的意义
地基基础和上部结构共同作用的概念及共同作用分析的意义。
常规设计方法：是分别考虑上部结构、基础、地基的设计，相互间的关系按以下方法处理：上部结构设计：基础的作用相当于固定支座，求解得出结构的内力和支座反力。
基础设计：上部结构计算得到的支座反力作用于基础顶面，地基反力为线性分布，按材料力学方法计算，再求解基础的内力。
地基设计：基低压力作用在地基上，进行地基的承载力计算、变形计算、稳定性验算等。
按照以上简化计算的处理方法，对建筑物荷载与刚度不大，基础尺寸较小，沉降也小；或地基坚硬变形很小的情况比较接近实际。
而对于建筑规模大、上部结构复杂，采用筏基、箱基，不考虑地基变形对上部结构和基础的影响，可能导致某些部位计算内力与实际偏小，造成不安全；而不考虑上部结构对基础的约束，会过高估计基础的纵向弯曲，使弯距计算偏大配筋过多偏于保守。
概念：地基基础与上部结构共同作用：就是把三者作为一个整体考虑，并要满足三者连接部位的变形协调条件，达到静力平衡。
（分析地基基础时，要考虑上部结构刚度的贡献；分析上部结构时要考虑地基基础对上部结构的影响）解决的方法：地基模型及参数（有限单元法、有限差分法等），相互作用的理论。
基础工程阶段包括那些施工项目场地平整------测量防线------土方开挖------打桩（桩基础）------做垫层------浇筑砼（或砌筑砖基础）------土方回填场地平整以建筑物最外围边线每边拓宽2m，然后用经纬仪放出建筑物外边线，内墙体线等，再在外边线范围内先用机械大开挖，挖至一定标高再人工开挖至设计标高，做垫层，支模板，浇筑承台砼及基础梁砼，再在其上浇筑柱子砼，最后进行回填土。
地基勘察目的：（1）查明场地内地层结构，场地土类型及场地类别；（2）提供各层地基土的承载力特征值和各类参数标准值；（3）查明不良地质作用类型；提出对不良地质作用处理建议；（4）对场地的稳定性和适宜性进行评价；（5）评价地震效应；（6）地下水及其腐蚀性评价，场地土的腐蚀性评价；（7）提出基础类型设计建议。
地基基础和上部结构共同作用的概念及共同作用分析的意义
地基基础和上部结构共同作用的概念及共同作用分析的意义。
常规设计方法：是分别考虑上部结构、基础、地基的设计，相互间的关系按以下方法处理：上部结构设计：基础的作用相当于固定支座，求解得出结构的内力和支座反力。
基础设计：上部结构计算得到的支座反力作用于基础顶面，地基反力为线性分布，按材料力学方法计算，再求解基础的内力。
地基设计：基低压力作用在地基上，进行地基的承载力计算、变形计算、稳定性验算等。
按照以上简化计算的处理方法，对建筑物荷载与刚度不大，基础尺寸较小，沉降也小；或地基坚硬变形很小的情况比较接近实际。
而对于建筑规模大、上部结构复杂，采用筏基、箱基，不考虑地基变形对上部结构和基础的影响，可能导致某些部位计算内力与实际偏小，造成不安全；而不考虑上部结构对基础的约束，会过高估计基础的纵向弯曲，使弯距计算偏大配筋过多偏于保守。
概念：地基基础与上部结构共同作用：就是把三者作为一个整体考虑，并要满足三者连接部位的变形协调条件，达到静力平衡。
（分析地基基础时，要考虑上部结构刚度的贡献；分析上部结构时要考虑地基基础对上部结构的影响）解决的方法：地基模型及参数（有限单元法、有限差分法等），相互作用的理论。
基础工程阶段包括那些施工项目场地平整------测量防线------土方开挖------打桩（桩基础）------做垫层------浇筑砼（或砌筑砖基础）------土方回填场地平整以建筑物最外围边线每边拓宽2m，然后用经纬仪放出建筑物外边线，内墙体线等，再在外边线范围内先用机械大开挖，挖至一定标高再人工开挖至设计标高，做垫层，支模板，浇筑承台砼及基础梁砼，再在其上浇筑柱子砼，最后进行回填土。
地基勘察目的：（1）查明场地内地层结构，场地土类型及场地类别；（2）提供各层地基土的承载力特征值和各类参数标准值；（3）查明不良地质作用类型；提出对不良地质作用处理建议；（4）对场地的稳定性和适宜性进行评价；（5）评价地震效应；（6）地下水及其腐蚀性评价，场地土的腐蚀性评价；（7）提出基础类型设计建议。
土木工程师-专业知识(岩土)-浅基础-3.1浅基础方案选用与比较
土木工程师-专业知识（岩土）-浅基础-3.1浅基础方案选用与比较［单选题］1.某单层工业厂房，排架结构，跨度2m,柱距9m,单柱荷载3000kN,基础持力层主要为密实的砂卵石，在选择柱下（江南博哥）基础形式时，下列哪种基础形式最为合理？（）［2014年真题］A.筏形基础B.独立基础C.桩基础D.十字交叉梁基础正确答案：B参考解析：题目中上部结构为单层工业厂房，持力层为密实砂卵层，地基承载力较高，且单柱竖向荷载较大。
A项，筏形基础常用于高层建筑，适用地基承载力较低、不均匀沉降较大的地基；B项，独立基础适用于土质均匀、地基承载力较高、竖向荷载较大的情况；C项，当天然地基不满足承载性能要求时可采用桩基础；D项，地基软弱且在两个方向分布不均匀时，采用扩展基础可能产生较大的不均匀沉降时可采用十字交叉梁基础。
［单选题］2.（）属于无筋扩展基础。
［2008年真题］A.毛石基础B.十字交叉基础C.柱下条形基础D.筏板基础正确答案：A参考解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）第2.1.12条规定，无筋扩展基础是指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的，且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。
［单选题］3.下列几种浅基础类型，哪种最适宜用刚性基础假定？（）［2012年真题］A.独立基础B.条形基础C.筏形基础D.箱形基础正确答案：A参考解析：刚性基础是指基础底部扩展部分不超过基础材料刚性角的天然地基基础。
它包括条形基础和独立基础，刚性基础抗压性较好，而抗拉、抗弯、抗剪性能较差，基本不发生挠曲变形，基础面积越小越符合刚性基础的假定。
A项，当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方形、圆柱形和多边形等形式的独立式基础，这类基础称为独立基础。
独立基础是整个或局部结构物下的无筋或配筋基础，多为无筋扩展基础，用于地基承载力较高的独立柱下面，主要承受竖向受压荷载，计算时适宜用刚性基础假定。
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） ＝
Ｒ 一 Ｒ ５ ３ １ ］
（） ６
ｆ ｙ ｆ ｆ ｆ ｆ ｝Ｒ 几 ｔ
，
于 是第 ｔ 层土 的压缩量 为
ｌ ，１ ｆ △（ ， ＝ （ ， 出 Ｙ Ｊ Ｙ ） ）
地 基土 总的 压缩变形 为
（） ７
（ｙ ｃ 方向梁 的受力 ）
中图分类号 ： Ｕ ７ ．２ Ｔ ４ １１
文献标识码 ： Ａ
上部结构和地基基础的共 同作用一直是岩土工 程学科的研究重点 ， 国内外许多学者¨ 。已进行了大 量的研究 ， 其主要 问题集中在基础的反力分布规律 和共同作用对地基 内力分布的影响． 十字交叉梁基 础通常用于多层框架结构和部分地质条件好的高层 建筑 ， 由于其抗扭刚度 比抗弯刚度小得多 ， 可以认为 弯矩 ， 作用 在相 应 方 向的梁 上 ， 因此 问题 的关 键是如何计算节点集 中力在 ， 方 向的分配 ， Ｙ 由于
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华 南 理 工 大 学 学 报 （自然 科 学 版 ）
第３ ４卷 第 ７期 ２０ ０６年 ７月
Ｊ ｕ ｎａ ｆＳｏ ｔ ｏ ｒ ｌｏ ｕ ｈ Ｃｈｉ ｉ ｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｌ ｙ ｎａ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ ｏ ｃ ｎｏｏｇ
Ｖ Ｏ ． ４ ＮＯ． １３ ７ Ｊ ｙ ２ ６ ｕｌ ００
（ ａｕａ ＳｉｎｅＥ ｉｏ ） Ｎ ｔｒｌ ｃ ｃ ｄｔ ｎ ｅ ｉ
文章编号 ： ００５５ （０６０ － ８－６ １０－ Ｘ ２０ ）７０ ８０ ６ ０
上部结构 、 十字交叉梁基础和地基共 同作 用的分析 木
何春保 蔡 健 林 凡
共同作用的变分法， 但计算复杂 ， 且对于地基土不能 考虑其分层特性 ， 李志飙等 采用有限单元法分析 了上部结构 一 十字交叉梁基础和分层地基的共 同作 用， 但由于有限单元法 自由度多 ， 较难考虑土的半无
限性 ， 因此 ， 实 际应用 中 比较 困难 ． 在 本研 究 在 已有 文献 的基 础 上 ， 用半 解 析半 数 采 值 方法 ， 考虑 上部 结 构 刚度 时 十 字 交叉 梁 基 础 与地
力为
…
．
，
． ．
直接作用在
相应 方 向的梁 上 ； Ｙ两 方 向 梁之 间 在 交 叉 点处 的 ，
…
，
于 是两 个 方 向梁 的 受力 可 简 化 ， 图 ２ 如
收稿 日期 ： ０ ５０ ．４ ２０ ．８１
（ ） （ ） 示． ｂ 、ｃ 所 十字 交 叉 梁 基础 与地 基 的 共 同作 用
．
基的共同作用 ， 即将上部结构刚度等效成一弹性板 ， 而十字交叉梁基础则分为两个方 向的弹性梁 ， 利用
梁 、 的弹 性理 论 ， 过 顶板 、 板 通 柱子 、 弹性 梁 、 地基 的
柱荷 载 Ｆ ， Ｍ ， ＭＹ 的 作 用 ， 设 Ｆ 直 接 假
ｕｘ， ｖ Ｕ
作用在 Ｙ 方向梁上 ， 而弯矩
十字 交叉 梁基 础 内力的计 算涉 及到 与上 部结 构和地 基基 础 的共 同作用 ， 对该 问题 的研 究 比较 复杂． 刘 开 国 提 出 了 上 部 结 构 一十 字 交 叉 梁 基 础
力与 变形协 调来 求解 上部结 构 一十字交 叉梁 基础 一
地基的共同作用． 整体计算模型如图 １ 所示．
将式（ ） （ ） １ 一 ３ 代人式 （ ） 得到竖向应变 为 ４，
Ｉ Ｊ （ ） 一 詈一
第 ｔ 土 的弹性模 量 和泊松 比． 层 上 ，式 （ ） ５ 变为
㈣
式 中 ： Ｘ— ＋（ Ｒ ＝（ ） Ｙ一叼 ＋ Ｅ 和 分 别 为 ） ｚ； 当单位 荷 载作用 在矩形 面 积 （ 一 ） 叼 ） （ 一
基 金项 目： 广东省 自然科学基金 资助项 目（２ ９５ ００ ６ ）
作者简介 ： 春保 （ ９４ ） 男 ， 何 １７ － ， 博士 生 ， 主要从 事 土与结 构物的共同作用 的研 究． ｍａ ： ｃ １３ ＠１３Ｃｍ Ｅ ｉ ｈｂ ２８ ６ ． ｌ Ｏ
就 变 为 ， Ｙ两个 方 向梁 和 地基 、 子 、 板 （ 部 结 柱 顶 上 构） 的共 同作 用 问 题 ， 而 可 以通 过 它们 之 间 的力 从
图 ２ 间 化 后 嗣 计 ＿ 模 型 鼻
ｗｘ ） ∑△ ）＝ 。（ ） ｚ （ （ ｙ＝ 。 ， ∑Ｉ ， ８ ， （， ） ，ｄ ） ）
与 位移 协调求 解．
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第７ 期
何 春保 等 ： 上部结构 、 十字交叉 梁基础和地基 共同作用 的分析
８ ９
图 ３ 集 中力 作 用 在 分 层 地 基 上
（） ａ 交叉梁
Ｆ ｇ ３ Ｃｏ ｃ ｎｒ ｔｄ ｆｒ ｅ ａ ｔ ｇ ｏ ａ ｅ ｅ ｏｌｍｅ ｉｍ ｉ． ｎ ｅ ｔ ｅ ｏ ｃ ｃｉ ｎ ａ ｌｙ ｒｄ ｓ ｉ ａ ｎ ｄｕ
（ 华南理 工大 学 建筑学 院 ， 广东 广州 ５ ０４ ） １６ ０
摘
要： 基于弹性梁理论和 Ｂ ｕｓ ｅ ｏｓ ｎｓ ， ｉ ｑ解 将弹性地基上的十字交叉梁基础分为两个方
向的梁 ， 并将上部结构简化为等效刚度板 ， 通过梁与地基以及梁柱板之 间的力与位移平衡
协调分析 ， 得到了考虑上部结构刚度 时十字交叉梁基础与地基共 同作 用的半数值半解析 解， 算例表明， 中方法精度可靠， 文 计算未知量 少， 便于实际工程采用． 关键词 ： 十字交叉梁； 基础 ； 地基 ； 同作用； 共 半数值半解析解
图 １ 整体计 算模 型
Ｆ ｇ １ Ｗ ｈ ｌ ａ ｃ ｌｔ ｎ ｍｏ ｅ ｉ ． ｏ ｅ ｃ ｌｕ ａ ｉ ｄ ｌ ｏ
１ 计算模 型
假定在 ， Ｙ方向分别有 ／ ，ｒ ￣ ／ 根梁（ ２ ａ ） ｒ￣ 图 （） ，
长度 分别 为 ， ， 受 地 基 反 力 Ｆ 以及交叉点处受 Ｊ ，， Ｊ