07筏板基础之桩筏课件

桩筏基础
桩顶的嵌固系数(铰接0-1刚接)
该参数在0～1之间变化反映嵌固状况，无桩时此项系数不出现在对话框上。

其隐含值为0。

对于铰接的理解比较容易，而对于桩顶和筏板现浇在一起也不能一概按刚接计算，要区分不同的情况，对于混凝土受弯构件（或节点），需要混凝土、纵向钢筋、箍筋一起受力才能完成弯矩的传递。

由于一般工程施工时桩顶钢筋只将主筋伸入筏板，很难完成弯矩的传递，出现类似塑性铰的状态，只传递竖向力不传递弯矩。

如果是钢桩或预应力管桩伸入筏板一倍桩径以上的深度，就可以认为是刚接。

桩筏,地梁桩2
桩刚度计算A 如果用户输入地质资料，程序根据
《桩基规范》表C.0.3-2第四款自动
计算出桩的刚度。

如果用户已通过
试验等方式得到桩的刚度，可以通
过“刚度调整”功能直接输入桩的
刚度。

桩的竖向刚度可以根据试桩报告中Q-s曲线的斜率求取。

桩竖向刚度=桩承载力特征值（KN）/对应的桩顶沉降（m）
群桩沉降放大系数
该系数程序自动计算,用户可以进行修改,1表示不考虑
群桩的相互作用对沉降的影响。

计算群桩作用时,可考虑
桩数,桩长径比,桩距径比,桩土刚度比四项因素,从而较全面反映桩筏的沉降的影响因素。

无桩时,：隐含值是1
有桩时：板元法进行计算时，沉降试算时程序会给出群桩沉降放大系数
4
后浇带
新《地基规范》8.4.20-2条规定：当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时，宜在裙房一侧设计用于控制沉降差的后浇带，当高层建筑基础底面积满足承载力和变形要求时，后浇带宜设在与高层建筑相邻裙房一跨内（原规范为第二跨）。

后浇带是解决基础差异沉降的主要方法。

当需要满足高层建筑地基承载力、降低高层建筑沉降量，减小高层建筑与裙房的沉降差而增大高层建筑基础面积时，后浇带可设在距主楼边柱的第二跨内，此时应满足以下条件：
1.基础地质较均匀
2.裙房结构刚度较好且基础以上的地下室和裙房结构层数不少于两层。

3.后浇带一侧与主楼连接的裙房基础底板厚度与高层建筑的基础底板厚度相同
人机交互板元
后浇带计算原理
该参数的本质是要求设计人员预计在主体结构完成以后，浇筑后浇带前，结构荷载加载了多少，体现在沉降上，实际上就是沉降在浇筑后浇带前完成了多少。

实际结果=整体计算结果*(1-a)+ 分别计算结果*a
a:0整体计算结果（相当于不划分浇带后）
a:1分别计算结果（类似于设沉降缝）
a:0.5完成一半
板元法四种计算模型
1.弹性地基梁板模型
弹性地基梁板模型即文克尔模型，是一种最简单的线弹性模型。

其基本假定是地基土边界面上任一点处的沉降W（x，y）与该点所承受的压力强度p （x，y）成正比，而与其它点上的压力无关，其计算公式为：
p（x，y）=k W（x，y）
适用于：主要用于抗剪强度极低的流态淤泥质土或地基土塑性区开展比
较大的基础，基础位于非粘性土上。

2.倒楼盖模型
•《地基规范》8.4.14：当地基土比较均匀、地基压缩层范围内无软弱土层或可液化土层、上部结构刚度较好，柱网和荷载较均匀、相邻柱荷载及柱间距的变化不超过20%，且梁板式筏基梁的高跨比或平板式筏基板的厚跨比不小于1/6时，筏形基础可仅考虑局部弯曲作用。

筏形基础的内力，可按基底反力直线分布进行计算，计算时基底反力应扣除底板自重及其上填土的自重。

当不满足上述要求时，筏基内力可按弹性地基梁板方法进行分析计算。

•适用于：上部结构刚度大（为早期手工计算常采用的模型，对于上部结构刚度较高的结构(如剪力墙结构没有裙房的高层框架剪力墙结构)，没有考虑筏板整体弯曲，计算值可能偏不安全。

3.单向压缩分层总和法—Mindlin应力公式
单向压缩分层总和法也可以称为分层地基模型。

该方法主要考虑了土的压缩特性以及地基的有限压缩层深度的影响，在土体的附加应力计算时采用弹性力学的方法计算，而地基的变形计算时则采用土力学中的分层总和法，使计算结果更符合实际。

其计算方法为：
适用于：各种地基土类型。

但由于从数学上讲此种地基模型求解困难，因此目前只能用于基础体量比较小的结构。

）
4.单向压缩分层总和法—弹性解修正*0.5ln（D/Sa
按照弹性半空间地基模型中的Mindlin应力公式计算出来的基础沉降和内力往往偏大，有的时候直接用于基础设计时会产生较大误差，因此，JCCAD软件在明德林应力公式的计算基础上对其进行修正，其修正系数为0.5ln(D/Sa)。

其
中D为影响范围；Sa为集中力作用点离计算点的距离。

复合地基
桩体和原有地基土组成的加固后地基引出复合地基概念。

复合地基是指天然地基在地基处理过程中，通过在地基中设置竖向增强体或水平增强体而形成的桩土共同作用的人工地基，简称复合地基。

1.对地基进行整体加固处理，地基强度普遍得到提高，处理效果的平面范围内大致相同，比较均匀。

如：换填法、预压法、强夯法等。

2.通过设置地基中的竖向增强体，通常为各种形式桩体（柔性、半刚性、刚性），使地基得到加固，桩体的强度较高，而桩体周围的土体，则保持原有强度或有一定程度的提高，处理的效果在平面范围内是不均匀的，荷载由桩体和地基土共同承担，桩分担荷载的比重大于地基土所分担的荷载，如水泥搅拌桩。

有限元计算桩基的各种基础形式:
常规桩基: 外荷载完全由桩基承担
复合桩基:（规范）桩土分担比不变
复合桩基:（上海）超承载力由土承担
复合地基：
有桩体，桩与筏板有垫层，按桩筏输入(地基处理深度按桩长计算)无桩体，输入承载力及处理深度
复合地基(有桩体)与复合桩基的区别:
复合地基：桩与筏板之间有垫层
复合桩基: 桩直接嵌入筏板
桩筏,地梁桩14
复合地基计算三种方式：
一、
（1）在地质资料里输入处理前的压缩模量。

（2）人机交互时不定义桩，也不输桩位
（3）有限元计算时选择复合地基，并且填入处理前和处理后的地基承载力以及处理深度
二、
（1）在地质资料里输入处理后的压缩模量
（2）人机交互时不定义桩，不输桩位
（3）有限元计算时选择天然地基
三、
（1）在地质资料里输入天然地基的压缩模量
（2）人机交互输入里按普通桩定义并输入桩位
（3）在桩筏筏板有限元菜单中选择复合地基计算
桩土共同作用：
有些桩基工程，桩间土能发挥一定作用，承担部分荷载。

沉降试算的时候可以通过输入板底土反力系数来实现。

计算结果“荷载信息”里查看桩土分担的荷载数
基础变刚度调平
变刚度调平原理
[]
K——凝聚到基础顶面的上部结构刚度矩阵
ST
[]
K——基础结构的刚度矩阵
F
[]s K——地基土（桩土）凝聚到基础底面的刚度矩阵
()S——基础底面节点沉降位移向量
()F——作用在基础顶面的荷载向量
变刚度调平概念设计要点
（1）减小荷载传递路径
（2）实现抗力与荷载局部平衡
（3）考虑相互作用效应,增强荷载高集度区的基桩刚度(调整桩长,桩径等)
变刚度调平设计实现方法
以减小差异沉降和承台内力为目标的变刚度调平设计，宜结合具体条件按下列规定实施：
（1）对于主裙楼连体建筑，当高层主体采用桩基时，裙房（含纯地下室）的地基或桩基刚度宜相对弱化，可采用天然地基、复合地基、疏桩或短桩基础。

（2）对于框架－核心筒结构高层建筑桩基，应加强核心筒区域桩基刚度（如适当增加桩长、桩径、桩数、采用后注浆等措施），相对弱化核心筒外围桩基刚度。

（3）对于框架－核心筒结构高层建筑天然地基承载力满足要求的情况下，宜于核心筒区域设置增强刚度、减小沉降的摩擦型桩。

（4）对于大体量筒仓、储罐的摩擦型桩基，宜按内强外弱原则布桩。

（5）对上述按变刚度调平设计的桩基，宜进行上部结构—承台—桩—土共同工作分析。

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例子：巴黎城
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单塔计算（均匀/非均匀布桩）
24考虑上部的沉降图（均匀/
非均匀布桩）
25不考虑上部刚度的沉降图（均匀/
非均匀布桩）
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考虑上部刚度的配筋值
•均匀布桩非均匀布桩（mm2/m ）•X 上筋7679 4955
•Y 上筋13733 5992
•X 下筋15285 9414
•Y 下筋
11325 6945
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不考虑上部刚度的配筋值
•均匀布桩非均匀布桩（mm2/m ）•X 上筋7602 4184
•Y 上筋16567 7694
•X 下筋16402 9461
•Y 下筋
11762 8234
地梁桩基础。