第十章+天然地基上的浅基础设计
天然地基上的浅基础
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天然地基:建筑物荷载不大或地基土强度较高时,天然土层不
需要经过特殊处 理就可承受建筑物荷重的地基。
天然地基上的浅基础:天然地基上,基础埋置深度小于5m的
一般基础(柱基或墙基)以及埋置深度超过5m,但小于基础宽度的 大尺寸的基础(如箱形基础)。
组合.不计入风荷载和地震荷载,且荷载用标准值;[s] — 建筑物地
基的变形容许值。
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从表面来看,地基的极限状态设计与结构物的极限状态设计完全 相同。旨先满足承载力极限状态,保证地基的稳定,其次满足正常 使用极限状态,符合变形的要求。
但从已有大量地基事故分析表明,绝大多数事故是由于地基变形 过大和不均匀沉降所造成的。根据地基载荷试验和地基承载力理论 可知,随着荷载的增加,地基先产生压密变形,再产生局部剪切破 坏,最后产生整体剪切破坏。而且代表压密变形阶段的界限压力, 即临塑荷载pcr远小于整体剪切破坏的极限荷载pu。这就是说地基在 充分发挥其承载力以前,通常都产生较大的变形,影响建筑物的正 常使用,即地基设计实质上是受变形所控制。
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承载力特征值的含义与材料强度计算值的内涵完全不一样。首先,地基土 体的承载能力f 值不是土的强度,其值不仅与土的性质有关,而且与荷载的 分布范围以及作用的深度等因素有关;其次,f 值在很大程度上仍然是反映 建筑物对变形的限制。如上所述,地基发生失稳破坏的情况极为少见。变形 验算的实质是控制地基内不要出现过大的塑性区,以免变形迅速发展,导致 地基失稳。由此可见,地基的极限状态分析实际上是以验算变形为核心的分 析。这点与结构的极限分析有所不同。
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荷载取值规定
• 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面计算、基础或支挡结构 内力确定配筋和验算材料强度时,上部结构传来的荷载效应组 合和相应的基底反力应按承载能力极限状态下荷载效应的基本 组合,采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时,应 按正常使用极限状态荷载效应标准组合。
天然地基上的浅基础设计例题图文
解: (1)软弱下卧层承载力修正值:
fa fak d m (d z 0.5)
80 1.018.5(1.8 1.2 0.5) 126.25kPa (2)计算软弱下卧层顶面处的自重应力:
ca h 3.0 18.5 55.5 kPa
(3)计算软弱下卧层顶面处的附加应力:
条形基础基底接触压力:
解:1 先按中心荷载作用计算基础底面积A1: 1)地基承载力特征值宽深修正:
根据粘土层 e 0.85, I L 0.60 查表7.10得承
载力修正系数b 0,d 1.0 。
基础埋深范围内土的加权平均重度为:
m
17.2 0.8 17.7 1.2 0.8 1.2
17.5kN / m3
先假定基础宽度不大于3m,粘土地基承载力特 征值fa为:
基础埋深范围内土的加权平均重度为:
m
16117.5 2 1 2
51 3
17.0kN / m3
先假定基础宽度b≤3m,经深度修正后地基承载力
特征值fa为: f a f ak d m (d 0.5)
203 3.0 17.0 (3 0.5)
203 127.5 330.5kPa
2)基础底面积初算
4)计算基础边缘最大与最小应力
pmax m in
N
G A
M
1.2Q W
1600 384 400 1.250
10.8
6.48
259.1 117.1
kPa
5 验算基础底面应力
1 2
(
pm
ax
pmin) (259 .1117 .1) / 2 188 .1kPa
fa
223kPa
pmax 259 .1kPa 1.2 fa 1.2 223 267 .6kPa
天然地基上浅基础的设计例题(zhang)
天然地基上浅基础的设计例题一、地基承载力计算【例题3-1】某粘土地基上的基础尺寸及埋深如例图3-1所示,试按强.7=035+=+⨯20+061675.kPa.15112.3.35二、地基承载力验算(基底尺寸确定)【例题3-2】试确定例图3-2所示某框架柱下基础底面积尺寸。
212~5.90.22075.2241600)4.1~1.1()4.1~1.1(75.22475.24200)5.02(5.160.1200)5.0(mdf F A kPa d f f G a k m d ak a =⨯-⨯=-==+=-⨯⨯+=-+=γγη由于力矩较大,底面尺寸可取大些,取b=3.0m ,l =4.0m 。
(2)计算基底压力kPaWM P P kPad blF P kk k G k k 8.358.3106/4321208603.1733.1732204316002minmax =⨯⨯+±=±==⨯+⨯=+=γ(3)验算持力层承载力不满足KPaKPa f KPa P KPaf KPa P a k a k 8.2698.2242.12.18.3108.2243.173max =⨯=>==<=(4)重新调整基底尺寸,再验算,取=l 4.5mkPaf kPa P P kPa f KPa P a k k a k 2.2692.11.2676.1085.1586/5.4321208608.2245.1582205.4316002max =<=+=⨯⨯++==<=⨯+⨯=则所以 取b=3.0m ,l =4.5m ,满足要求。
对带壁柱的条形基础底面尺寸的确定,取壁柱间距离l 作为计算单元长度(图3-16)。
通常壁柱基础宽度和条形基础宽度一样,均为b ;壁柱基【例题3-3】 某仓库带壁柱的墙基础底面尺寸如例图3-3所示,作用于基底形心处的总竖向荷载kNG F k k 420=+,总力矩mkN M k⋅=30,持力层土修正后的承载力特征值kPaf a120=,试复核承载力是否满足要求。
工程地质知识:天然地基上的浅基础设计步骤.doc
工程地质知识:天然地基上的浅基础设计步骤
(1)选择基础的材料、类型和平面布置。
(2)选择基础的埋置深度。
(3)确定地基承载力设计值。
(4)确定基础的底面积和底面尺寸。
(5)必要时进行地基变形验算。
(6)基础结构设计(包括内力计算、基础高度确定、基础配筋计算和构造要求等)。
(7)基础施工图绘制(包括施工说明)。
上述设计步骤是相互关联的,通常可按顺序逐项进行。
当后面的计算出现不能满足设计要求的情况(包括构造要求)时,应返回前面(1)、(2)步骤,重新作出选择后再进行设计计算,直至完全满足规范要求为止。
天然地基上的浅基础设计(土力学与地基基础教案)
天然地基上的浅基础设计一、教学目标:1. 让学生了解天然地基的性质和特点;2. 使学生掌握浅基础的设计原理和方法;3. 培养学生分析和解决实际工程问题的能力。
二、教学内容:1. 天然地基的概念及其分类;2. 天然地基的性质及影响因素;3. 浅基础的设计原理;4. 浅基础的设计方法;5. 设计实例分析。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:天然地基的性质,浅基础的设计原理和方法。
2. 教学难点:天然地基的性质及其对基础设计的影响,浅基础设计的实际应用。
四、教学方法:1. 讲授法:讲解天然地基的概念、性质及分类,浅基础的设计原理和方法。
2. 案例分析法:分析设计实例,让学生更好地理解浅基础设计的过程和技巧。
3. 互动教学法:引导学生参与课堂讨论,提高学生的思考和分析能力。
五、教学准备:1. 教材:天然地基与浅基础设计相关教材;2. 课件:天然地基的性质、浅基础设计原理和方法的图片和动画;3. 设计案例:挑选具有代表性的设计案例供学生分析。
【导入】简要介绍天然地基的概念和重要性,引导学生关注天然地基对建筑基础的影响。
【新课内容】1. 天然地基的性质及影响因素讲解天然地基的分类,分析不同类型地基的性质及影响因素,如土层的分布、密度、含水率等。
2. 浅基础的设计原理介绍浅基础的设计原理,如静承载力、稳定性和沉降控制等,解释基础底面积、埋深和材料选择等设计参数的确定方法。
3. 浅基础的设计方法讲解浅基础的设计方法,包括初步设计、详细设计和施工图设计等阶段,介绍设计过程中应注意的问题,如地基处理、防水隔离等。
【案例分析】分析一个具有代表性的设计案例,让学生了解天然地基对基础设计的影响,以及如何根据地基条件进行合理的设计。
【课堂小结】总结本节课的主要内容,强调天然地基性质对浅基础设计的影响,以及设计过程中应注意的问题。
【作业布置】1. 复习本节课的内容,整理学习笔记;六、教学评估与反馈:1. 课堂问答:通过提问了解学生对天然地基性质和浅基础设计原理的掌握情况;2. 案例分析报告:评估学生对设计案例分析的能力,检查学生能否运用所学知识解决实际问题;3. 作业批改:检查学生对课堂内容的复习和理解,以及对设计案例的分析和处理能力。
天然地基上浅基础的设计
天然地基上浅基础的设计
对于竖向荷载大、地震力和风力等水平荷载作用 也大旳高层建筑以及其他承受水平荷载作用旳挡土 墙、厂房柱基、烟囱、水塔等构筑物旳基础,则应 加大埋深,以增强土层对基础旳嵌固作用,确保构 筑物旳稳定性。假如基础位于岩石地基之上,基础 埋深则需满足抗滑要求。
天然地基上浅基础的设计
合力偏心矩:
e M 105 67 2.3 F G 1050 3 3.5 2.3 20
天然地基上浅基础的设计 地下室,地下管道(上下水,煤气电缆)应在基底以上,便 于维修 新旧相邻建筑物有一定距离 L/ H=1~2, 不然要求支护,而且要严格限制支护旳水平位移
H L
天然地基上浅基础的设计
2、工程地质和水文地质条件
基础底面应尽量埋于地下水位以上,以防止地下水对基坑 施工旳影响,如必须埋在地下水位下列时,则应采用相应措 施(如基坑排水、坑壁围护等),以确保地基土施工时不受 扰动。地下水对基础材料旳侵蚀作用及防护措施也应充分考 虑。
天然地基上浅基础的设计 基础尺寸旳拟定
初步选择基底尺寸
求地基承载力特征值
验算持力层地基承载力
满足
不满足 重新调整尺寸
验算下卧层地基承载力
满足
不满足 重新调整尺寸
END
天然地基上浅基础的设计
例:某柱下素混凝土基础,作用在设计地面处旳柱荷载设计值、
埋深及地基条件如图所示,柱底荷载原则值为,F 1050kN,
Dmin = z0 t– dfr
z0 原则冻深; dfr 残留冻土层厚度
t 冻深影响系数
天然地基上的浅基础设计步骤
天然地基上的浅基础设计步骤浅基础设计,听着就让人觉得有点高深,实则没那么复杂,咱们慢慢捋。
大家都知道,基础是建筑物的“根基”,它撑起了整个建筑。
所以啊,设计一个合格的浅基础,简直就是打好基础的“第一步”,也就是决定了上面楼房的“安稳程度”。
说得通俗点儿,基础不稳,楼房摇摇欲坠,想想都让人头皮发麻!天然地基上的浅基础设计都得考虑啥呢?一起来看看。
要了解地基的“脾气”是啥。
咱们都知道,不同地方的土壤性质差异可大了,有的地方松软得像糯米团,有的地方坚硬得像老铁板。
我们得通过现场勘察,搞清楚地基土的承载能力,搞明白这块地方的土到底能不能承得住咱们盖的楼。
一般来说,勘察得做得扎实,给我们提供的数据可得足够靠谱,不然设计的时候瞎猫碰死耗子,到时候后悔可来不及。
通过这些勘察数据,咱们能知道土壤的强度、压缩性、透水性等各个方面的信息,做个“知己知彼”的准备工作。
咱们得确定浅基础的类型。
常见的浅基础有独立基础、条形基础、筏板基础。
简单来说,独立基础就是每个柱子底下都有一个独立的小“垫子”,像是柱子的小床垫;条形基础就是沿着建筑物的外墙或内墙,像是铺了一条长长的“路”;而筏板基础呢,就是把整个建筑的底部都“包围”起来了,就像铺了一张超级大的“床单”,让整个建筑的重量均匀地分布在地基上,避免某个地方受力过大。
根据具体的地基情况、建筑的规模和预算,咱们要选出最适合的类型。
说到这里,咱们还得把负荷考虑进去。
负荷不光是建筑本身的重量,还有可能来自于风、地震这些外部因素。
特别是对于高层建筑,风的影响可不小,得保证设计的基础能承受这些额外的负荷,不然建筑一摇一晃的,谁敢住啊?不过别急,设计的时候会做一个叫“地基承载力验算”的步骤,就是把地基的承载力和建筑的负荷对比,看看是否匹配。
如果有问题,那就得调整设计,确保每一方土都能“承得了重担”。
别忘了,浅基础设计还得考虑土壤的变形特性。
要是土壤特别松软,或者水分变化大,变形剧烈,基础就容易沉降。
简述天然地基上浅基础设计的一般步骤
简述天然地基上浅基础设计的一般步骤
天然地基上浅基础设计是对地基进行改善工程的必备步骤,主要是在建筑物的设计过程中做出一定的处理,以确保建筑物的稳定性和支撑性。
一般步骤包括:
一、准备工作
1.进行地基观察与诊断,观察地基的状况,对其进行诊断并分析,以了解地基条件。
2.土、岩综合检测,对土、岩样本进行综合检测,以确定其物理力学性质,为地基改造提供基础依据。
3.综合考虑地下水位的影响,搜集有关地下水位的信息,考虑地下水位的变化,以确定紧凑度和降水管理的大致原则。
二、总体设计
1.分析建筑物的地基要求,确定设计的地基正拉内力,以及建筑物所能承受的最大应力。
2.确定地基控制原则,根据地下水位和地基极限状态条件,确定地基改造主动及限制原则。
3.确定地基改造方案,根据地基条件和建筑要求,确定地基改造方案,设计浅基础尺寸、位置、结构及施工流程等。
三、施工安全
1.施工前进行安全评估,进行安全绩效监测,研究及汇总施工活动及非活动环境,以确保施工安全性高。
2.安全措施,制定安全管理制度,对施工活动及环境进行详细的控制;设置安全警戒防护措施,以及安全鉴定措施等,以防止施工时出现安全隐患。
四、金属薄板处理工程
1.破坏强度检测,手段进行金属薄板破坏强度测试,以确保其质量。
2.金属薄板成形,确定金属薄板安装位置和支护方法,按规定的形状进行金属薄板的成形。
3.安装监测,以金属薄板的接触压力及偏转角度作为参数,监测金属薄板安装过程安全性,防止因安装不当出现损坏。
以上便是天然地基上浅基础设计的一般步骤,这些步骤虽然并不复杂,但是却至关重要,对于建筑物的稳定性和支撑性有重要。
天然地基基础设计
F
G d
偏心荷载时:
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刚性基础破坏简图
第7页/共87页
第8页/共87页
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1.砖基础
用途:多用于低层建筑的墙下基础;在寒冷而又潮湿 的地区采用不理想。 优点:可就地取材,建筑方便; 缺点:强度低且抗冻性差. 要求:砖强度>=mu10,砂浆强度>=m5; 大放脚:砖基础剖面一般砌成阶梯形.
二、地基承载力特征值的确定
地基承载力概念: 地基在保证其稳定的前提下,满足建筑物各类变形要求时的承 载能力。分未修正的地基承载力特征值fak和修正后的地基承载 力特征值fa
地基承载力的确定方法: a、按静载荷试验方法确定fak ;b、根据土的抗剪强度指标、C 或强度理论公式计算确定fa; c、根据原位试验、室内实验成果及工程实践经验确定fak ; d、根据相邻条件相似的建筑物经验确定fa。
F ——作用在顶面的荷载,kN G ——基础及台阶上填土总重,kN
G G Ad
G ——平均重度,一般取 20 kN/m3
d ——基础埋深,m
f=fak+dm(d-0.5)
——暂不做宽度修正
第40页/共87页
A F
f Gd
F G
d
第五节 基础尺寸设计
条形基础,中心荷载
F A
f Gdb Ff d第4页/共87页第二节 浅基础的类型 一、浅基础的类型
• 按基础刚度分
无筋扩展基础(刚性基础) 扩展基础(柔性基础)
• 按结构形式分
单独基础(独立基础)、条形基础、 筏型基础、箱型基础、壳型基础····
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(一) 无筋扩展基础(刚性基础)
天然地基上的浅基础设计(土力学与地基基础教案)
一、天然地基上的浅基础设计(土力学与地基基础教案)二、章节名称:第一章天然地基与基础概述三、教学目标:1. 了解天然地基的定义、分类及特性。
2. 掌握基础的概念、分类及功能。
3. 理解天然地基与基础的关系。
四、教学内容:1. 天然地基的定义、分类及特性。
2. 基础的分类、功能及设计原则。
3. 天然地基与基础的相互关系。
五、教学过程:1. 导入:通过展示天然地基与基础的实际案例,引发学生对天然地基与基础的兴趣。
2. 讲解:讲解天然地基的定义、分类及特性,基础的分类、功能及设计原则。
3. 互动:组织学生进行小组讨论,探讨天然地基与基础的相互关系。
4. 案例分析:分析典型天然地基与基础设计的案例,让学生更好地理解理论知识。
六、教学方法:1. 讲授法:讲解天然地基与基础的基本概念、分类及特性。
2. 互动法:组织学生进行小组讨论,提高学生的参与度。
3. 案例分析法:分析实际案例,让学生更好地理解理论知识。
七、教学评价:1. 课堂参与度:观察学生在小组讨论中的表现,评估学生的参与度。
2. 案例分析报告:评估学生在案例分析中的表现,包括分析的深度和广度。
3. 课后作业:检查学生对课堂内容的掌握程度。
八、教学资源:1. PPT课件:展示天然地基与基础的图片、案例等。
2. 案例资料:提供典型天然地基与基础设计案例,供学生分析。
九、教学建议:1. 建议学生在课前预习相关章节,了解天然地基与基础的基本概念。
2. 鼓励学生在课堂积极参与,提出自己的观点和疑问。
3. 学生在课后要认真完成作业,巩固课堂所学知识。
十、课后作业:2. 列举基础的分类和功能。
3. 描述天然地基与基础的相互关系。
六、天然地基上的浅基础设计(土力学与地基基础教案)七、章节名称:第二章地基承载力计算八、教学目标:1. 理解地基承载力的概念及其重要性。
2. 掌握地基承载力的计算方法。
3. 学会根据地基承载力确定基础尺寸。
九、教学内容:1. 地基承载力的概念及其影响因素。
天然地基上的浅基础设计(土力学与地基基础教案)
一、教案基本信息教案名称:天然地基上的浅基础设计适用课程:土力学与地基基础课时安排:2课时(90分钟)教学目标:1. 让学生了解天然地基的概念及其特点;2. 使学生掌握浅基础的设计原理和方法;3. 培养学生分析和解决实际工程问题的能力。
教学内容:1. 天然地基的概念及其特点;2. 浅基础的设计原理;3. 浅基础的设计方法;4. 设计实例分析;5. 常见问题及解决方法。
教学方法:1. 讲授法:讲解天然地基的概念、特点、设计原理和方法;2. 案例分析法:分析实际工程案例,让学生更好地理解设计方法;3. 互动讨论法:鼓励学生提问、发表观点,提高课堂氛围。
教学准备:1. 教案、教材;2. 相关工程案例图片或视频;3. 计算软件(如AutoCAD、理正等)供学生操作练习。
二、教学过程1. 导入(5分钟)利用图片或视频介绍天然地基的概念及其在实际工程中的应用,激发学生的兴趣。
2. 天然地基的概念及其特点(10分钟)讲解天然地基的定义,阐述其特点,如承载力、压缩性、不均匀性等。
3. 浅基础的设计原理(15分钟)介绍浅基础的设计原理,包括荷载传递、基础尺寸计算、地基承载力计算等。
4. 浅基础的设计方法(20分钟)讲解浅基础的设计方法,如常规设计方法、极限状态设计方法等,并通过示例进行讲解。
5. 设计实例分析(10分钟)分析一个实际工程案例,让学生了解天然地基上的浅基础设计过程,巩固所学知识。
6. 课堂互动(10分钟)学生提问、发表观点,教师解答疑问,提高学生的理解程度。
7. 课后作业(课后自主完成)要求学生运用所学知识,完成一个天然地基上的浅基础设计练习题。
三、教学反思本节课结束后,教师应认真反思教学效果,针对学生的掌握情况,调整教学策略,以提高教学效果。
关注学生在课后作业中的表现,及时给予指导和帮助。
四、课后作业2. 完成课后练习题:一个天然地基上的浅基础设计案例,包括基础尺寸计算、地基承载力计算等;3. 查阅相关资料,了解常见地基问题及解决方法。
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重庆交通大学河海学院 岩土与地质工程系
三)、冻结深度-东北及西北地区
高寒地区,产生冻胀现 象。规范规定:一般而言要 埋置于最深冻结线以下不小 于0.25米,见规范。
四)、上部结构形式
对中小静定桥梁埋深影 响不大;但超静定桥梁结构, 要埋置于较深的坚实地基上。
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五)、当地地形条件
斜坡地带位保证基础及 地基稳定,要控制基础边缘 的埋深及到坡表的距离,见 P28表2-8及规范要求。
六)、保证持力层稳定所需的最小埋深
应至少位于地表以下1米。 其它相邻建筑影响、施工条件、经济性、地下水等综合 确定最佳埋深。
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2009年11月
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天然地基,人工地基(地基处理)
浅基(造价低、施工方便)-刚性扩大基础
基础
深基(埋深大于5米)-桩、沉井基础
对地基: p<[fa], s<[s], [或[]]
设计原则 对基础: 强度、刚度、耐久性
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◇地基的强度条件:地基有足够的强度,在荷载作用下, 地基土不发生剪切破坏或失稳。 ◇地基的变形条件:不使地基产生过大的沉降或不均匀沉 降,保证建筑物正常使用。 ◇基础结构本身应有足够的强度和刚度,在地基反力作用 下不会产生过大强度破坏,并具有改善沉降与不均匀沉降的 能力。 综上所述:地基种类分 ◇人工地基:经过处理而达到设计要求的地基。 ◇天然地基:不需处理而直接利用的地基。
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三、地基承载力验算
地基进行竖向承载力验算时,传至基底或承台底面的 作用效应应按正常使用极限状态的短期效应组合采用,同 时尚应考虑作用效应的偶然组合(不包括地震作用)。 当采用短期效应组合时,可变作用的频遇值系数均取 为1.0,且汽车荷载应计入冲击系数。 填料厚度(包括路面厚度)≥0.5m的拱桥、涵洞,以 及重力式墩台,其地基计算可不及汽车冲击系数。 当采用偶然组合时,所有系数均取为1.0。
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当基础在外力(包括基础自重)作用下,基底 承受着强度为 的反力,基础的悬出部分即a-a 断面左端,相当于承受着强度为 的均布作用的 悬臂梁,在荷载作用下,a-a断面将产生弯曲拉 应力和剪应力。当基础圬工具有足够的截面使 材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉 应力和剪应力时,a-a断面不会出现裂缝,这时 ,基础内不需配置受力钢筋,这种基础称为刚 性基础。
i 1 j 2
m
n
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2、偶然组合
永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、 一种偶然作用标准值效应相组合。 偶然作用的效应分项系数取1.0;与偶然作用同 时出现的可变作用,可根据观测资料和工程经验取用 适当的代表值。地震作用标准值及其表达式按现行 《公路工程抗震设计规范》规定采用。
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(五)最不利组合 1:组合起来的作用,产生最大的力学效应,如最 大沉降、最大应力、最小安全系数等,对应的组合 即为最不利。 2:最不利组合难以判别时需要对可能组合进行计 算;而且主要组合和附加组合控制标准不一样。 (六)纵桥向和横桥向 一般纵桥向控制设计,但大跨桥梁、横向荷载 较大时需进行横桥向计算。 详见地基基础规范。
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一、浅基础的类型和适用条件
天然地基浅基础,根据受力条件及构造可分为 刚性基础和柔性基础两大类。 (一) 刚性基础
地面或最大冲刷线 N W a
a
N W
h
h
a)
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a
b) 图10-1 柔性基础和刚性基础示例
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一、 设计资料
一、设计施工所需资料-表10-1
1、桥位及上部结构基础资料
2、桥位地基勘察资料及地质剖面;
3、地基土质调查试验报告;
4、河流水文资料等;
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二、作用与作用效应组合
(一)作用分类
1、永久作用:经常作用的其数值不随时间变化或变化微小的作用 结构自重、土重及自重产生的土压力、预加力、浮力、收缩徐变 力。 2、可变作用:数值随时间变化,且变化值与平均值比较不可忽略的 作用 包括汽车荷载、冲击力、离心力、汽车引起的土侧压力、人群、 汽车制动力、风荷载、流水及冰压力、温度作用、支座摩阻力等。 3、偶然作用:作用时间短暂,且发生的机率很小的作用 地震作用、船舶或漂流物的撞击作用、汽车撞击作用等。 详见公路桥涵设计通用规范。
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刚性基础的特点:稳定性好,施工简便,能承 受较大的作用。是桥涵、房屋、公共设施等结 构物首先考虑的基础型式。 主要缺点是自重大,并且在持力层为软弱土时 ,由于基础底面积受一定限制,需要对地基进 行处理或加固后才能采用,否则会因所受的压 力超过地基强度而影响结构物的正常使用。因 此对于作用大、上部结构对差异变形量较为敏 感的结构物,当持力层土质较差又较厚时,刚 性基础作为浅基础是不适宜的。
浅基础通常指埋深小于5米的基础,在所有基 础形式中应用最广。具有施工简单、设计计算明确 、造价低等特点,一般情况下,在条件允许时优先 选择浅基础形式。由于通常采用明挖法施工,也称 明挖基础。
浅基础由于埋入地层较浅,设计计算时可以 忽略基础侧面土体对基础的影响,如不计基础侧边 与土间的摩阻力等;而深基础则在设计计算中需考 虑侧面土体对基础的影响,施工方法也稍复杂。
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(二)作用效应组合 1、基本组合:
永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合
0 Sud 0 ( Gi SGik Q1SQ1k c Qj SQjk )
i 1 j 2
m
n
0 Sud 0 ( SGid SQ1d c SQjd )
软土
H
好土、基岩
H=2~4米
其它:选下层土 H>5米,采用深基、或采用人工地基
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二)、河流的冲刷深度
1、一般冲刷:整个河床下降;局部 冲刷:墩台周围局部冲刷;二 者相加即为最大冲刷深度。 2 、有冲刷河流基础必须埋置于最大 冲刷线以下不小于1米。 3 、桥梁越重要、修复越困难则最小 埋深越大,见P27表2-7及规范。
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二、浅基础的构造
1、 刚性扩大基础
墩身
基础
图10-3 刚性扩大基础
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2、单独和联合基础
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3、条形基础
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刚性扩大基础设计计算内容及步骤:
1.选择基础的埋置深度; 2.选择基础的材料、类型和平面布置;
3.地基承载力验算;
4.基底合力偏心距验算;
5.基础和地基稳定性验算;
6.基础沉降验算; 7.绘制基础施工图,提出施工说明。
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4、片筏和箱型基础
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第三节 刚性扩大基础的设计与计算
设计计算内容: 在基础埋置深度和构造尺寸确定后,应先 根据最不利而且有可能的作用效应组合,计算 出基底的应力,然后进行基础的合力偏心距、 稳定性以及地基的强度(包括持力层、软弱下 卧层的强度)的验算,需要时还应进行地基变 形的验算。
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设自柱身(或墩、台身)边缘处的垂线与基础 边缘联线间的夹角为 ,既能保证基础安全, 又能充分发挥材料强度的最大夹角max 称为材 料的刚性角。刚性基础只要满足刚性角的要求 ( 即 max ),就是安全的。材料刚性角的正切值 称为容许宽高比。设计时,基础的悬出长度与 高度之比以及每个台阶的宽度与厚度之比,都 要满足容许宽高比的要求。
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(二) 柔性基础
理论上的柔性基础基底反力分布与作用于基础上 的荷载分布一致,工程上的柔性基础是指钢筋混 凝土基础。 柔性基础整体性能较好,抗弯刚度较大。如 筏板和联合基础在外力作用下只产生均匀沉降或 整体倾斜,这样对上部结构产生的附加应力比较 小,基本上消除了由于地基沉降不均匀引起结构 损坏的影响。所以,在土质较差的地基上修建高 层建筑时,采用这种基础型式是适宜的。
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3、长期组合
永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合
Sld SGik 2 j SQjk
i 1 j 1
m
n
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4、短期组合
永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合