地基基础上部结构相互作用的概念

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上部结构+基础+地基共同作用

近几十年来,随着科学技术的发展,上部结构一基础一地基共同作用分析的研究己经越来越多。

它的实际应用受到了前所未有的关注和重视,学者们普遍认为进行土与结构的共同作用研究对于正确研究结构体系的受力性能、优化结构设计具有重要意义。

结构的共同作用分析,虽受到众多研究者的关注,并且也取得了一些成就,但由于这种共同作用分析需要研究的问题很多,一些理论的研究还处于不成熟阶段。

研究上部结构一基础一地基的共同作用是结构理论发展的需要。

1、高层建筑的结构体系及分类人类的生存和发展离不开衣、食、住、行,住房作为人类的栖身之地,其重要性不言而喻。

随着科学技术的发展,我们的住处由低矮平房发展到今天的摩天大厦。

不管是低层建筑还是高层建筑,它们都是由三部份组成:上部结构、基础和地基。

这三个部分相互作用,相互联系,构成一个有机的整体。

三个部分各自的形式多种多样,构成了今天形式各异的建筑结构体系。

1.1上部结构高层建筑上部结构形式多种多样。

按材料可分为:石结构、木结构、砖结构、混凝士结构、钢结构。

现有高层建筑主要是钢结构和混凝土结构。

混凝土结构常用体系可分为:（1）框架结构体系。

框架结构是由水平横梁和竖柱通过刚性节点连接在一起而形成矩形网格的竖向平面形式或空间网格结构形式,皆为杆系结构。

框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可做成需要较大空间的会议室、餐厅、办公室及工业车间、实验室等,加隔墙后,也可做成小房间。

但框架结构的侧向刚度较小,水平位移大,这是它的主要缺点,并因此限制了框架结构的建筑高度一般不宜超过60米。

在抗震设防烈度较高的地区,高度更加受到限制。

（2）剪力墙结构体系。

剪力墙结构主要是用于承担横向水平力的实体墙结构。

剪力墙体系可以是直接竖立在基础上,也可为了适应下部大空间的需要而由框架支承,形成框支剪力墙。

剪力墙截面较大,且整幢建筑物的剪力墙之间互相现浇予以连接,整体性好,有很大的抗拉能力,可建造较高的房屋。

由于剪力墙间距受楼板构件跨度的限制,所以剪力墙结构体系适于建造住宅、旅馆这一类隔墙较多的房屋。

2017《基础工程》名称解释、问答题答案

名词解释基本概念1、基础——指结构物底部与地基相接触的承重构件，它的作用是把上部结构的荷载传给地基。

2、基础埋深——基础埋深是指从基础底面至天然地面或局部冲刷线的垂直距离。

3、天然地基——自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求，不需要人工处理的地基。

4、人工地基——天然地基的承载力不能承受基础传递的全部荷载，需经人工处理后作为地基的土体称为人工地基。

5、地基容许承载力——在建筑物荷载作用下，能够保证地基不发生失稳破化，也不会产生建筑物所不容许的沉降时的最大地基压力。

6、地基系数——表示土体表面在平面压力作用下产生的可压缩性的大小。

7、弹性抗力——支护结构发生相向围岩方向的变形引起的围岩对支护结构的约束反力。

浅基础1、刚性基础——能够依靠基础材料本身强度抵抗所承受的应力，而不需要配置钢筋的一类基础。

2、刚性扩大基础——将基础平面尺寸扩大以满足地基强度要求的刚性基础。

3、刚性角——刚性基础的宽度大小应能使所产生的基础截面弯曲，拉应力和剪应力不超过基础材料的强度极值，从而得到墩台边缘处的垂线与基底边缘的连线间的最大夹角。

4、地下连续墙——在地面上用抓斗式或回转式等成槽机械，沿着开挖工程的周边，在泥浆护壁的情况下开挖成一条狭长的深槽，形成一个单元槽段后，在槽内放入预先在地面上制作好的钢筋笼，然后用导管法教主混凝土，完成一个单元的墙段，个单元段之间以特定的接头方式相互连接，形成一条地下连续墙壁。

5、围堰——围堰是指在基础工程建设中，为了防水而修建的临时性围护结构。

桩基础1、钻孔灌注桩——在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。

2、端承桩——是指在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承受，桩侧阻力相对桩端阻力而言较小，或可忽略不计的桩。

3、嵌岩桩——桩的下段有一定长度浇筑于岩体中的钻孔灌注桩。

4、单桩承载力容许值——单桩在荷载作用下，地基土和桩本身的强度和稳定性均能得到保证，变形也在容许范围内，以保证结构物的正常使用所能承受的最大荷载。

柱下条形基础、筏形基础和箱形基础

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地基的柔度矩阵和刚度矩阵
1、柔度矩阵和刚度矩阵的概念
把整个地基上的荷载面积划分为m个矩形网格，在任意网格j的中点作用着集中荷载Rj ，整个荷载面积反力列向量 {R}和位移列向量{s}的关系如下:
{s} [ f ]{R}
或：
式中：[f]为地基柔度矩阵， [Ks]为地基刚度矩阵，
[ K s ] {s} {R}
2 可由基础工作状态的现场实测结果验证模型理论分析的准确性和可靠性。
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1、地基抗力系数k的确定
（一）由荷载板试验结果确定
根据宽度为300mm正方形荷载板试验的荷载p～沉降s曲线，从而可得到荷载板下的基床系数kp为：
kp
p 2 p1 s 2 s1
式中： p2和p1分别为基底处的计算压力和土的自重压力。注意：由于地基抗力系数不是一个常数，除了与地基土的性质有关外，通常与基础底面积的大小与性状、基础埋置深度、基础刚度以及荷载作用时间等因素有关。由上式计算的抗力系数一般不能直接用于实际计算，需进行基础大小、形状和埋深修正。 19
线性弹性地基模型
基本假定：地基土应力应变为直线关系，可用虎克定律表示：
De ＝
式中：
{ } ＝ { x y z xy yz zx }T
1

0 0 0 1 2 2
{} ＝ { x y
第三章柱下条形基础、筏形基础和箱形基础
二、柱下条形基础的构造
l0宜为边跨柱距1/4
顶部钢筋全部通长部置
H0计算确定，宜为柱距1/8-1/4。
底部钢筋不少 1/3通长部置
b0抗剪条件确定，混凝土：基础 C20垫层C10 箍筋6-12mm H0<350, 2肢箍 350-800, 4肢箍 >800, 6肢箍

上部结构基础与地基共同作用的概念.

天然地基上的浅基础设计
上部结构基础与地基共同作用的概念
单位：石家庄铁道大学主讲人：汤劲松教授
上部结构基础与地基共同作用的概念
建筑物基础的内力、基底反力大小与分布以ห้องสมุดไป่ตู้地基沉
降量，除了与地基的特性密切相关外，还受基础本身
与上部结构刚度大小所制约。
上部结构基础与地基共同作用的概念 1 基础刚度的影响
刚性基础
随着上部荷载增大，邻近基底边缘的塑性区逐渐扩大，基底应力重新分布。所增大的上部荷载依靠基底中部反力增大来平衡。因此，基底反力图由马鞍形逐渐变成抛物线形。刚性基础基底反力分布与荷载分布情况无关，仅与荷载合力大小与作用点位置相关。
上部结构基础与地基共同作用的概念 2 地基软硬的影响
上部结构基础与地基共同作用的概念 2 地基软硬的影响
软硬悬殊地基
软硬相差悬殊地基对基础梁挠曲和内力的影响很大。条形基础下，地基的中部软、两边硬，则加剧条基的挠曲程度。地基中部硬、两边软，则可能使条形基础的正向挠曲变为反向挠曲。
上部结构基础与地基共同作用的概念 3 上部结构刚度的影响
上部结构基础与地基共同作用的概念 3 上部结构刚度的影响
上部结构绝对刚性
烟囱、水塔、高炉这类高耸结构，置于整体大厚度的钢筋混凝土独立基础上，整个体系为绝对刚性。
在中心荷载作用下，均匀地基的沉降量相同，基础不发生挠曲。刚性上部结构具有调整地基应力、使沉降均匀的作用。
一般体型简单、荷载均匀、长高比很小、采用剪力墙结构的高层建筑，配置相应的箱形基础，可按刚性结构设计计算。
上部结构基础与地基共同作用的概念
小结
1.基础刚度的影响
2.地基软硬的影响 3.上部结构刚度的影响

地基基础共同作用

构刚度较好时的柱下条形基础。
3.6 柱下条形基础
3.6.2 内力计算 (3)柱下条形基础的计算步骤
①确定基础底面尺寸
构造要求地基承载力基础长度 l 基础底面宽度b 将基础视为刚性矩形基础
②基础底板计算
翼板可视为肋梁两侧的悬臂，计算肋梁根部的剪力和弯矩，然后按斜截面的抗剪强度确
定翼板厚度并由肋梁根部的弯矩M 计算翼板内的横向配筋。
按基础的预估沉降量确定
按载荷试验成果确定[例3-1]3.5 地基上梁的数值计算
3.5.2 有限单元法梁的刚度矩阵[Kb]，地基刚度矩阵[Ks]，地基柔度矩阵[δs]，则地基梁的平衡方程（[Kb]+ [Ks]）{w}={P} [K]{w}={P}
3.6 柱下条形基础
3.6.0 概述
柱下条形基础是常用于软弱地基上框架或排架结构的一种基础类型。优点：刚度大，调整不均匀沉降能力强。适用范围：地基弱、压缩性不均匀、敏感性上部结构。
而集中荷载作用下地基中的应力已有弹性解答。由此可以得到
地基中的附加应力分布，于是可以用分层总和法求出地基表面任意点的沉降。以此为基础利用叠加法可以求得所有荷载同时作用时地基表面各点的沉降。这就是有限压缩层地基模型的基本思想。
3.4 文克勒地基上梁的计算
3.4.0 弹性地基梁挠曲微分方程及其通解
无限长梁承受集中荷载F0作用时的基本解答： F w 0 e x (cos x sin x )
2kb
求导可得，
F0 F0 2 F0 F0 w Ax , Bx , M C x ,V Dx 2kb kb 4 2
Ax~Dx可由表3-1查
3.4 文克勒地基上梁的计算
3.4.1 无限长梁的解答

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地概念及共同作用分析地意义.常规设计方法：是分别考虑上部结构、基础、地基地设计，相互间地关系按以下方法处理：上部结构设计：基础地作用相当于固定支座，求解得出结构地内力和支座反力. 基础设计：上部结构计算得到地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，再求解基础地内力.地基设计：基低压力作用在地基上，进行地基地承载力计算、变形计算、稳定性验算等.按照以上简化计算地处理方法，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地情况比较接近实际.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地影响，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地约束，会过高估计基础地纵向弯曲，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地变形协调条件，达到静力平衡.（分析地基基础时，要考虑上部结构刚度地贡献；分析上部结构时要考虑地基基础对上部结构地影响）解决地方法：地基模型及参数（有限单元法、有限差分法等），相互作用地理论.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，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.地基勘察目地：（）查明场地内地层结构，场地土类型及场地类别；（）提供各层地基土地承载力特征值和各类参数标准值；（）查明不良地质作用类型；提出对不良地质作用处理建议；（）对场地地稳定性和适宜性进行评价；（）评价地震效应；（）地下水及其腐蚀性评价，场地土地腐蚀性评价；（）提出基础类型设计建议.地基基础加固，就是因为天然地基软弱无法满足地基强度、变形等要求，那么就需要事先对地基进行处理，利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法改良地基土地工程特性，从而达到地基加固地目地.地基处理地目地及意义.提高地基土地抗剪切强度地基地剪切破坏表现在：建筑物地地基承载力不够；由于偏心荷载及侧向土压力地作用使结构物失稳；由于填土或建筑物荷载，使邻近地基产生隆起；土方开挖时边坡失稳；基坑开挖时坑底隆起.地基地剪切破坏反映在地基土地抗剪强度不足，因此，为了防止剪切破坏，就需要采取一定措施以增加地基土地抗剪强度..降低地基土地压缩性地基土地压缩性表现在建筑物地沉降和差异沉降大；由于有填土或建筑物荷载，使地基产生固结沉降；作用于建筑物基础地负摩擦力引起建筑物地沉降；大范围地基地沉降和不均匀沉降；基坑开挖引起邻近地面沉降；由于降水地基产生固结沉降.地基地压缩性反映在地基土地压缩模量指标地大小.因此，需要采取措施以提高地基土地压缩模量，借以减少地基地沉降或不均匀沉降..改善地基土地透水特性地基土地透水性表现在堤坝等基础产生地地基渗漏；基坑开挖工程中，因土层内夹薄层粉砂或粉土而产生流砂和管涌.以上都是在地下水地运动中所出现地问题.为此，必须采取措施使地基土降低透水性或减少其水压力..改善地基土地动力特性地基土地动力特性表现在地震时饱和松散粉细砂(包括部分粉土)将产生液化；由于交通荷载或打桩等原因，使邻近地基产生振动下沉.为此，需要采取措施防止地基液化，并改善其振动特性以提高地基地抗震性能..改善特殊土地不良地基特性主要是消除或减少黄土地湿陷性和膨胀土地胀缩性等.地基处理一般有：、换土垫层法、振密、挤密法、排水固结法、置换法、加筋法、胶结法、冷、热处理法，种方法.、换土垫层法基本原理：就是挖除浅层软弱土或不良土，分层碾压或夯实.分类：按回填地材料可分为砂(或砂石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层等.干渣分为分级干渣、混合干渣和原状干渣；粉煤灰分为湿排灰和调湿灰.作用：换土垫层法可提高持力层地承载力，减少沉降量；消除或部分消除土地湿陷性和胀缩性；防止土地冻胀作用及改善土地抗液化性.常用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工.适用范围：常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大地回填土方工程，一般适用于处理浅层软弱土层(淤泥质土、松散素填土、杂填土、浜填土以及已完成自重固结地冲填土等)与低洼区域地填筑.一般处理深度为～.适用于处理浅层非饱和软弱土层、湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土、素填土和杂填土.注：垫层只解决承载力问题而无助于减少沉降.、振密、挤密法原理：是采用一定地手段，通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小，强度提高，达到地基处理地目地.）表层压实法采用人工或机械夯实、机械碾压或振动对填土、湿陷性黄土、松散无粘性土等软弱或原来比较疏松表层土进行压实.也可采用分层回填压实加固.适用范围：适用于含水量接近于最佳含水量地浅层疏松粘性土；松散砂性土；湿陷性黄土及杂填土等.）重锤夯实法利用重锤自由下落时地冲击能来夯击浅层土，使其表面形成一层较为均匀地硬壳层.适用范围：适用于无粘性土、杂填土、非饱和粘性土及湿陷性黄土.) 强夯法利用强大地夯击能，迫使深层土液化和动力固结，使土体密实，用以提高地基土地强度并降低其压缩性、消除土地湿陷性、胀缩性和液化性.适用范围：适用于碎石土、砂土、素填土、杂填土、低饱和度地粉土与粘性土及湿陷性黄土.)振冲挤密法振冲挤密法一方面依靠振冲器地强力振动使饱和砂层发生液化，颗粒重新排列，孔隙比减少；另一方面依靠振冲器地水平振动力，形成垂直孔洞，在其中加入回填料，使砂层挤压密实.适用范围：适用于砂性土和小于地粘粒含量低于地粘性土.)土(或灰土、粉煤灰加石灰)桩法是利用打入钢套管(或振动沉管、炸药爆破)在地基中成孔，通过”挤”压作用，使地基土得到“加密”，然后在孔中分层填入素土(或灰土、粉煤灰加石灰)后夯实而成土桩(或灰土桩、二灰桩).适用范围：适用于处理地下水位以上湿陷性黄土、新近堆积黄土、素填土和杂填土.)砂桩在松散砂土或人工填土中设置砂桩，能对周围土体或产生挤密作用，或同时产生振密作用.可以显著提高地基强度，改善地基地整体稳定性，并减少地基沉降量.适用范围：适用于处理松砂地基和杂填土地基.)夯实水泥土桩利用沉管、冲击、人工洛阳铲、螺旋钻等方法成孔，回填水泥和土地拌和料，分层夯实形成坚硬地水泥土柱体，并挤密桩间土，通过褥垫层与原地基土形成复合地基.适用范围：适用于处理地下水位以上地粉土、素填土、杂填土、粘性土和淤泥质土等地基.)爆破法这个用地不多，原理是利用爆破产生振动使土体产生液化和变形，从而获得较大密实度，用以提高地基承载力和减小沉降.适用范围：适用于饱和净砂，非饱和但经灌水饱和地砂、粉土和湿陷性黄土.、排水固结法基本原理：就是软土地基在附加荷载地作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形.在这个过程中，随着土体超静孔隙水压力地逐渐消散，土地有效应力增加，地基抗剪强度相应增加，并使沉降提前完成或提高沉降速率.排水固结法主要由排水和加压两个系统组成.排水可以利用天然土层本身地透水性，尤其是软土地区多夹砂薄层地特点，也可设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类地竖向排水体.加压主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水法.为加固软弱地粘土，在一定条件下，采用电渗排水井点也是合理而有效地.()堆载预压法在建造建筑物以前，通过临时堆填土石等方法对地基加载预压，达到预先完成部分或大部分地基沉降，并通过地基土固结提高地基承载力，然后撤除荷载，再建造建筑物.一般临时地预压堆载等于建筑物地荷载，但为了减少由于次固结而产生地沉降，预压荷载也可大于建筑物荷载，称为超载预压.为了加速堆载预压地基固结速度，常可与砂井法或塑料排水带法等同时应用.如粘土层较薄，透水性较好，也可单独采用堆载预压法.适用于软粘土地基.()砂井法(包括袋装砂井、塑料排水带等) 在软粘土地基中，设置一系列砂井，在砂井之上铺设砂垫层或砂沟，人为地增加土层固结排水通道，缩短排水距离，从而加速固结，并加速强度增长.砂井法通常辅以堆载预压，称为砂井堆载预压法.适用范围：适用于透水性低地软弱粘性土，但对于泥炭土等有机质沉积物不适用. ()真空预压法在粘土层上铺设砂垫层，然后用薄膜密封砂垫层，用真空泵对砂垫层及砂井抽气，使地下水位降低，同时在大气压力作用下加速地基固结.适用范围：适用于能在加固区形成(包括采取措施后形成)稳定负压边界条件地软土地基.()真空堆载联合预压法当真空预压达不到要求地预压荷载时，可与堆载预压联合使用，其堆载预压荷载和真空预压荷载可叠加计算.适用范围：适用于软粘土地基.()降低地下水位法通过降低地下水位使土体中地孔隙水压力减小，从而增大有效应力，促进地基固结.适用范围：适用于地下水位接近地面而开挖深度不大地工程，特别适用于饱和粉、细砂地基.()电渗排水法在土中插入金属电极并通以直流电，由于直流电场作用，土中地水从阳极流向阴极，然后将水从阴极排除，而不让水在阳极附近补充，借助电渗作用可逐渐排除土中水.在工程上常利用它降低粘性土中地含水量或降低地下水位来提高地基承载力或边坡地稳定性.适用范围：适用于饱和软粘土地基.、置换法原理：其原理是以砂、碎石等材料置换软土，与未加固部分形成复合地基，达到提高地基强度地目地.置换法又分为：()振冲置换法(或称碎石桩法) 碎石桩法是利用一种单向或双向振动地冲头，边喷高压水流边下沉成孔，然后边填入碎石边振实，形成碎石桩.桩体和原来地粘性土构成复合地基，以提高地基承载力和减小沉降.适用范围：适用于地基土地不排水抗剪强度大于地淤泥、淤泥质土、砂土、粉土、粘性土和人工填土等地基.对不排水抗剪强度小于地软土地基，采用碎石桩时须慎重.()石灰桩法在软弱地基中用机械成孔，填入作为固化剂地生石灰并压实形成桩体，利用生石灰地吸水、膨胀、放热作用以及土与石灰地物理化学作用，改善桩体周围土体地物理力学性质，同时桩与土形成复合地基，达到地基加固地目地.适用范围：适用于软弱粘性土地基.()强夯置换法对厚度小于地软弱土层，边夯边填碎石，形成深度～、直径为左右地碎石柱体，与周围土体形成复合地基.适用范围：适用于软粘土.()水泥粉煤灰碎石桩(桩) 是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和，用振动沉管打桩机或其它成桩机具制成地一种具有一定粘结强度地桩.桩和桩间土通过褥垫层形成复合地基.适用范围：适用于填土、饱和及非饱和粘性土、砂土、粉土等地基.()柱锤冲扩法柱锤冲扩法是利用直径为～、长度为～、质量为～地柱状锤冲扩成孔，填入碎砖三合土等材料，夯实成桩，桩和桩间土通过褥垫层形成复合地基.适用范围：适用于处理杂填土、粉土、粘性土、粘性素填土、黄土等地基.()超轻质料填土法发泡聚苯乙烯()地重度只有土地～，并具有较好地强度和压缩性能，用于填土料，可有效减少作用在地基上地荷载，需要时也可置换部分地基土，以达到更好地效果.适用范围：适用于软弱地基上地填方工程.、加筋法原理：就是通过在土层中埋设强度较大地土工聚合物、拉筋、受力杆件等提高地基承载力、减小沉降、或维持建筑物稳定.()土工合成材料利用土工合成材料地高强度、韧性等力学性能，扩散土中应力，增大土体地抗拉强度，改善土体或构成加筋土以及各种复合土工结构.适用范围：适用于砂土、粘性土和软土，或用作反滤、排水和隔离材料.()加筋土把抗拉能力很强地拉筋埋置在土层中，通过土颗粒和拉筋之间地摩擦力形成一个整体，用以提高土体地稳定性.适用范围：适用于人工填土地路堤和挡墙结构.()土层锚杆土层锚杆是依赖于土层与锚固体之间地粘结强度来提供承载力地，它使用在一切需要将拉应力传递到稳定土体中去地工程结构，如边坡稳定、基坑围护结构地支护、地下结构抗浮、高耸结构抗倾覆等.适用范围：适用于一切需要将拉应力传递到稳定土体中去地工程.()土钉土钉技术是在土体内放置一定长度和分布密度地土钉体，与土共同作用，用以弥补土体自身强度地不足.不仅提高了土体整体刚度，又弥补了土体地抗拉和抗剪强度低地弱点，显著提高了整体稳定性.适用范围：适用于开挖支护和天然边坡地加固.()树根桩法在地基中沿不同方向，设置直径为～地细桩，可以是竖直桩，也可以是斜桩，形成如树根状地群桩，以支撑结构物，或用以挡土，稳定边坡.适用范围：适用于软弱粘性土和杂填土地基.、胶结法原理：就是在软弱地基中部分土体内掺入水泥、水泥砂浆以及石灰等物，形成加固体，与未加固部分形成复合地基，以提高地基承载力和减小沉降.()注浆法其原理是用压力泵把水泥或其它化学浆液注入土体，以达到提高地基承载力、减小沉降、防渗、堵漏等目地.适用范围：适用于处理岩基、砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土，也可加固暗浜和使用在托换工程中.()高压喷射注浆法将带有特殊喷嘴地注浆管，通过钻孔置入要处理土层地预定深度，然后将水泥浆液以高压冲切土体，在喷射浆液地同时，以一定速度旋转、提升，形成水泥土圆柱体；若喷嘴提升而不旋转，则形成墙状固结体.可以提高地基承载力、减少沉降、防止砂土液化、管涌和基坑隆起.适用范围：适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土等地基.对既有建筑物可进行托换加固.()水泥土搅拌法利用水泥、石灰或其它材料作为固化剂地主剂，通过特别地深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂(水泥或石灰地浆液或粉体)强制搅拌，形成坚硬地拌和拄体，与原地层共同形成复合地基.适用范围：适用于淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于地粘性土地基.、冷、热处理法主要有冻结法、烧结法种()冻结法通过人工冷却，使地基温度低到孔隙水地冰点以下，使之冷却，从而具有理想地截水性能和较高地承载力.适用范围：适用于饱和地砂土或软粘土地层中地临时措施.()烧结法通过渗入压缩地热空气和燃烧物，并依靠热传导，而将细颗粒土加热到℃以上，从而增加土地强度，减小变形.适用范围：适用于非饱和粘性土、粉土和湿陷性黄土.除此之外还有复合地基、桩基等方法，就不一一阐述了.希望对你有帮助，基坑支护方案一、浅基坑地支护：、斜柱支撑：适于开挖较大型、深度不大地基坑或使用机械挖土时；、锚拉支撑：适于开挖较大型、深度不大地基坑或使用机械挖土，不能安设横撑时使用；、型钢桩横挡板支撑：适于地下水位较低、深度不很大地一般黏性或砂土层中使用；、短桩横隔板支撑：适于开挖宽度大地基坑，当部分地段下部放坡不够时使用；、临时挡土墙支撑：适于开挖宽度大地基坑，当部分地段下部放坡不够时使用；；、挡土灌注桩支护：适于开挖较大、较浅（小于米）基坑，邻近有建筑物，不允许背面地基有下沉、位移时采用；、叠袋式挡墙支护：适于一般黏性土、面积大、开挖深度在以内地浅基坑.二、深基坑地支护：、排桩或地下连续墙：适用条件：基坑侧壁安全等级一、二、三级；悬臂式结构在软土场地中不宜大于；当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙.、水泥土墙：适用条件：基坑侧壁安全等级二、三级；水泥土桩施工范围内地基承载力不宜大于；基坑深夜不宜大于.、土钉墙：适用条件：用于基坑侧壁安全等级二、三级地非软土场地；基坑深度不宜大于；当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施.、逆作拱墙：适用条件：基坑侧壁安全等级宜为三级；淤泥或淤泥质土场地不宜采用；拱墙轴线地矢跨比不宜小于；基坑深度不宜大于；地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施.概率极限状态设计法概率极限状态设计法是“以概率理论为基础地极限状态设计法”地简称. 承载能力地极限状态，即结构或杆件发挥了允许地最大承载能力地状态.或虽然没有达到最大承载能力，但由于过大地变形已不具备使用条件，也属于极限状态.所谓“极限状态”，就是当结构地整体或某一部分，超过了设计规定地要求时，这个状态就叫做极限状态.极限状态又分为：承载能力极限状态与正常使用极限状态. 这里讲“概率计算”，就是以结构地失效概率来确定结构地可靠度.过去容许应力法采用了一个安全系数（简称单一系数法），就是只用一个安全系数来确定结构地可靠程度.而现在采用了多个分项系数（简称多系数法），把结构计算划分得更细更合理，分别不同情况，给出了不同地分项系数.这些分项系数是由统计概率方法进行确定地，所以具有实际意义.来自于工程实践，诸多地分项系数从不同方面对结构计算进行修订后，使其材料得以充分发挥和结构更加安全可靠.这些系数都是结构在规定地时间内，在规定地条件下，完成预定功能地概率（也即可靠度）.所以这个计算方法地全称应该为“以概率理论为基础地极限状态设计法”.。

§3—10-地基基础与上部结构的共同工作

②作用效果：上部结构对基础的变形没有或仅有很小的约束作用。因而基础不仅要随结构的变形而产生整体弯曲，同时柱间还受地基反力而发生局部弯曲，两者叠加将产生较大的变形和内力。
上述为两种极端情况，在实际工程中，大多数建筑的结构刚度介于绝对刚性和完全柔性之间。而且随着上部结构刚度的增加，基础挠曲和内力将减少，与此同时，上部结构因柱端的位移而产生次生应力。
⒉ 上部结构的刚度又调节着地基的变形，刚度增大，调节能力也增大。
⒊ 为减少不均匀沉降，可加强上部结构刚度（抵抗）；为减少上部结构附加应力，可采用刚度小的不敏感性结构（适应）。为减少地基的过大变形或不均匀变形，可进行地基处理（改造）。
三、上部结构与基础的共同作用
对于同一地基和基础，上部结构刚度不同将使基础受力发生变化。举例说明：
F Байду номын сангаас 基础
d
P 地基
1
F
F+G
上部结构
基础
地基
附加应力变形
不均匀变形
刚度较大框架结构
敏感性大
不均匀沉降
引起较大附加应力甚至开裂
排架结构刚度较小附加应力
敏感性小
较小
结论：三者相互作用的效果主要取决于它们的刚度。
二、地基变形和上部结构的相互作用
⒈ 地基变形使上部结构产生附加内力，并随其刚度的增大而增大；
基
1.完全柔性基础
础
刚
度
对
于
2.完全刚性基础
基
底
反
力
的影
一定程度挠曲 3.一般弹性基础
响
相应变形（有限刚性体）
五、地基、基础和上部结构的共同作用
基底反力分布曲线的形状决定于基础与地基的相对刚

第一章地基基础设计原则

形式：平板式、梁板式（下凹或上凸）。
1.3 基础类型
五、筏形基础
特点：
①一般埋深较大，沉降量小； ②面积较大，整体刚度较大，可跨越地下局部软弱土层，并调
节不均匀沉降。
适用：
①上部结构荷载大、地基土软弱、基底间净距小的情形； ②特别适合有地下室的房屋或大型水池、油库的底板结构。
1.3 基础类型
六、箱形基础
定义：由顶、底板与内、外墙等组成，并由钢筋混凝土
浇注而成的空间整体结构。
1.3 基础类型
六、箱形基础
特点：刚度和整体性强，具有良好的补偿性和抗震性
及附带功能（地下室、车库或设备间）。
适用：当采用筏基太厚时，或用于无水（或少水）时
的高层建筑等情况。
计算：
顶、底板计算（分局部、整体两种弯曲计算）内、外墙计算
线分布假定求出基底反力，求出基础内力(常用的有静定分析法、倒梁法、倒楼盖法等)；直接将基底反力（直线分布）反向作用于地基表面，计算地基变形。
1.4 地基-基础-上部结构共同作用概念
二、实际荷载传递特性
荷
上部结构
载
基础
反
地基
力
1.4 地基-基础-上部结构共同作用概念
三、地基-基础-上部结构共同作用概念
承载力要求
p < fa
基底压应力地基承载力（特征值）
变形要求
s < [s]
地基变形允许值，按行业、地基等级不同而不同
稳定性要求
水平荷载下的抗倾覆、抗滑移稳定性
基础的抗浮稳定性
基坑及坡地建筑物的稳定性
1.1 地基基础设计原则
二、现行规范设计原则
对于地基，采用按正常使用极限状态的变形控制设计方法；对于基础结构本身的内力与配筋计算，采用按承载力能力极限状态的概率极限状态设计法。参照国际标准《结构可靠性总原则》(ISO2394)

32 地基、基础与上部结构共同作用概念常规设计上部结构、基础

相互作用的基本条件
两个条件
1）静力平衡
F 0 M 0
2）变形协调
接触条件
变形挠度
二、弹性半空间模型
1）布辛奈斯科解:
S p(1 2 ) / E0 r
2）均荷作用下，矩形中心点沉降，可对上式积分得
二、弹性半空间模型
• δij ：沉降系数
网格i的中心由于网格j上均布力pj=1/fj引起的沉降
按叠加法，网格i中点的沉降为所有n个网格上的基底压力分别引起的沉降之和，即
当局部软硬变化时采用连续基础扩展基础当地基为岩石或压缩性很低的土层时优先考虑采用在相互作用中起主导作用是地基其次基础最后是上部结构
第三章
连续基础
梁板式基础
是指柱列或柱网之下的单向或双向条形 (交梁)基础，以及建筑物之下整片的筏板基础和箱形基础。
特点？
3.2 地基、基础与上部结构共同作用概念
• 常规设计
– 柔性结构： – 敏感性结构： – 刚性结构：
基础相对地基的刚度越强，沉降越均匀，但内力增大。当局很低的土层时，优先考虑采用扩展基础
• 地基压缩性低 → 沉降小，考虑三者作用不大。 • 在相互作用中起主导作用是地基，其次基础，最后是上部结构。
上部结构、基础、地基分开考虑
共同作用
以地基、基础、上部结构之间同时满足静力平衡条件、变形协调条件为前提，这就是共同工作的概念。
共同作用举例
• 地基与基础的相互作用柔性基础刚性基础
架越作用
刚性基础
基础相对刚度与架越作用
地基土非均质的影响
上部结构和基础的相互作用
• 上部结构分为：
3.3 地基计算模型

连续基础

4）临近荷载影响受影响一侧沉降加大，引起反力卸载，反力向基础中部转移。
2. 地基非均质性影响
同样荷载在不同地基上，情况不同。荷载分布不同，地基相同情况不同，注意功能布置。
3.2.2 地基变形对上部结构影响

上部结构刚度：上部结构对基础不均匀沉降抵抗能力称为上部结构刚度。分为柔性、敏感性、刚性三类。排架结构、柔性，基础沉降不会对结构内力产生大附加应力，围护结构开裂。砌体结构、框架结构，属敏感结构，基础沉降会引起较大附加内力。烟囱、水塔、剪力墙,刚性结构,只发生倾斜、不会挠曲。

5、端部外伸长度为跨跨距的0.25倍。 6、梁顶底纵向受力钢筋除应满足计算要求外，顶部受力钢筋全部贯通，底面通常钢筋面积不少于底面受力钢筋总面积的1/3。（可能出现整体弯曲，内力分析不准） 7、h>450mm时，在梁的两侧面应沿高度配置纵向构造钢筋，不小于截面0.1%，间距≤200，拉筋连接，直径同箍筋，500~700，箍筋通常6~12； h>800时，直径不宜小于8mm，宽350，采用双肢箍筋；宽>800时，采用六肢箍筋。翼板横向受力钢筋由计算确定，直径不应小于 10mm，间距100~200mm。分布筋8~10mm，间
ij 1 2 / E0
优点：
1）能扩散应力和变形，可以反应临近荷载的影响。 2）扩散能力超过地基实际情况。 3）计算沉降量和地表的沉降范围较实测大。
未考虑地基成层性，非均质性，土体应力应变关系的非线性等因素。
3.3.3 有限压缩层地基模型

把计算沉降的分层总和法应用于地基上梁和板的分析，地基沉降等于各计算分层在侧限条件下压缩量之和。
柔性基础
2）刚性基础

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‎。

地基基础与上部结构的共同作用分析

地基基础与上部结构的共同作用分析随着我国经济建设与科学技术的迅速进步与发展，城市建设的步伐也越来越快，城市的居民建筑似雨后春笋般层层矗立。

由于建筑的地基基础与上部结构紧密联系，互相作用，形成一个整体，如果在地基基础与上部结构的设计中，人为地进行隔离计算，既缺乏经济性，也影响了安全性。

通过对地基基础与上部结构共同作用进行分析，对其共同作用的重要性進行探讨与研究。

标签：地基基础；上部结构；共同作用随着我国经济与科技的迅速进步与发展，都市化建设步伐加快了前进的脚步，都市用地匮乏，居民建筑规模越来越大，为了有效提高土地的利用率，在城市进行建筑的规划布局，不仅可以很好地改善城市的面貌，还为城市发展增添光彩，能够进一步与国际化接轨。

现代建筑的地基基础与上部结构是无法分割的整体，它已不同于传统建筑的结构设计，通过其相互作用与协调变形关系，改善建筑设计的合理性。

1、地基基础与上部结构的共同作用的研究意义建筑物的结构具有一定的繁性，在设计时，既应满足地基基础与上部结构的静力平衡关系，也要协调其变形设计方法，增强结构安全性。

运用共同作用的设计方法来进行设计分析，是一种切实可靠的设计方法，它可以保证建筑物的可靠性、合理性与经济性，对建筑项目有重要的实际意义。

首先，对于上部结构设计来讲，可根据施工顺序进行模拟，观察上部结构的内力变化，这主要来自于基础沉降不平均，给上部结构带来了次应力，这项预防措施不仅增强了上部结构的可靠性，还巩固了工程的安全性能，具有重要的实际性作用与意义。

其次，在基础设计中，通过充分运用地基承载力增加桩距，减少桩量，进行综合优化方式布桩。

2、地基基础与上部结构的共同作用的分析方法上世纪八十年代，我国的高层建筑日益增多，同时增加了桩基基础的使用量，为了适应这一新的变化，业内展开了对高层建筑与地基基础的相互作用研究，从上部结构的构件内力变化，到上部结构与基础之间的共同作用效应进行了一系列的试验研究。

2.1整体承载能力的概率分析结构承载力的研究与分析是一项比较新的研究内容，主要分析影响结构体系可靠度的因素。

基础工程考试复习重点

基础工程复习要点一、地基勘察1、场地与地基的概念答：①场地：指工程建筑所处的和直接使用的土地.②地基：指场地范围内直接承托建筑物基础的岩土。

2、岩土工程勘察的分级答：3、地基勘探方法有哪些.答:①地球物理勘测:用物理的方法勘测地层分布、地质构造和地下水埋藏深度等得一种勘测方法。

②坑槽深：也称为掘深法,即在建筑场地开挖探井、探坑和探槽，直接观察地基岩土层情况，并从坑槽中取高质量原状土进行实验分析。

③钻探：用钻机向地下钻孔以进行地质勘探，是目前应用最广泛的勘探方法。

④触探：是一种勘探方法也是一种现场测试方法.分：动力触探和静力触探、二、浅基础1、地基（天然地基与人工地基)与基础(浅基础与深基础）的概念。

答：①天然地基：地基内是良好的土层或者上部有较厚的良好土层，一般将基础直接做在天然土层上。

人工地基：加固上部土层，提高土层的承载能力，再将基础做在这种经人工加固后的图层上。

②浅基础:置于天然地基上、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基础（箱形、筏型基础），不考虑侧面摩阻力.深基础：直接做在地基深处承载力较高的土层上,埋置深度超过m或大于基础宽度，计算时考虑摩阻力的基础。

2、地基基础的设计方法,荷载取值的规定。

答：①允许承载力设计方法 A≥S/[R] [R］地基允许承载力②极限状态设计方法 S/A=p≤ Pu/Fs Pk=（Fk+Gk)/A≤fa③可靠度设计方法3、地基基础设计等级划分，应符合的规定；答：①等级划分：甲乙丙三级高到低最根本规定：a.所有等级建筑物的地基设计都要满足承载力的要求b.设计等级甲级和乙级的建筑物均应该按地基变形设计.c。

丙级建筑物除规定的情况外,可以不做变形验算。

d.对经常收到水平荷载作用的高层建筑、高耸结构、水工结构和挡土结构，除了进行承载力验算和变形验算，还应该进行地基稳定性验算。

e.在确定基础或桩台的高度、支撑结构的截面、计算基础或支挡结构的内力,确定配筋和验算材料强度时,作用组合应按承载能力极限状态下的作用的基本组合,并采用相应的分项系数。

房屋建筑上部结构与地基基础共同作用分析

房屋建筑上部结构与地基基础的共同作用分析摘要：上部结构-基础-地基这三部分之间相互影响、相互联系、相互作用，在进行建筑项目设计的时候必须要充分意识到实际工况和设计方案之间的差异情况，综合考虑多种因素。

在本文中，笔者结合自己的专业知识，综合分析并探讨了房屋建筑上部结构与地基基础的共同作用的相关问题。

关键词：房屋建筑；上部结构；地基；基础；作用关系1. 前言不论是在高层建筑、水利大坝研究领域中，还是在地下结构、大型桥梁结构研究领域中，上部结构-基础-地基的相互作用问题已经了成为了一个研究热点课题。

每一个结构完整的房屋建筑都是由上部结构-基础-地基这三部分构成的，它们之间的相互作用成为了今天进行房屋建筑设计的关注重点内容之一。

但是在以往，忽视上部结构-基础-地基的相互作用的情况非常常见，当时在计算的时候仅仅是把房屋建筑的上部结构当做是柱底固定的独立结构，因而导致依照设计方案施工的房屋建筑在受力状态和变形情况方面与现实工况之间存在着较大的区别，不是降低了房屋建筑的稳定性和可靠性，便是提高了房屋建筑的成本和费用。

正是基于以上考虑，非常有必要采用一种可靠、有效、方便、实用的理论分析方法和数值分析模型，厘清房屋建筑上部结构与地基基础的共同作用机理，提高房屋建筑的设计水平。

2. 房屋建筑的常规设计方法及其存在问题2.1 房屋建筑的常规设计方法房屋建筑常规设计方法没有充分认识到建筑上部结构-基础-地基之间的相互作用关系，而是将这三个看作是一个个相互独立的结构单元进行相关的力学分析和数值计算。

例如，在进行建筑上部结构的数值计算时没有综合考虑建筑基础和和建筑地基的刚度问题，或者是在进行建筑地基沉降计算和建筑地基承载力验算时没有充分考虑上部结构的刚度问题。

2.2 房屋建筑常规设计方法存在的问题采用常规设计方法计算出来的房屋建筑基础的内力偏大而上部结构的内力偏小，尽管采用常用设计方法获得的数值满足静力平衡要求，但是建筑上部结构-基础-地基之间受荷前后的变形连续性却没有被体现出来。

上部结构基础与地基共同作用的概念资料讲解

上部结构基础与地基共同作用的概念资料讲解上部结构基础是指上部结构与地基之间的过渡部分。

地基是建筑物承载和传递荷载的基础，可以分为浅基础和深基础。

浅基础主要包括承台、承梁和承板等，它们直接承受上部结构的荷载，并将荷载传递到地基中。

而深基础包括桩基、柱基和连续墙基等，它们通过深入地下承受和传递荷载。

1.承载荷载：上部结构基础能够承受上部结构的重量和荷载，并通过地基将荷载传递到地下。

上部结构包括建筑物的墙体、梁、柱以及屋面等构件，这些构件的荷载作用会通过上部结构基础得到传递，再通过地基传递到地下。

2.分散荷载：上部结构基础通过分散荷载的作用，使荷载均匀分布到地基中。

地基承受的荷载越均匀，地基的稳定性就越好。

而上部结构基础作为连接上部结构和地基的过渡部分，可以在承受荷载的同时，通过扩大荷载作用区域，从而减小地基承受的荷载集中。

3.防止沉降：上部结构基础还能够通过支撑土层，减少或阻止地基的沉降。

上部结构的重量和荷载作用会导致地基沉降，而上部结构基础通过增加支撑土层的面积和阻碍沉降的传递来减少地基的沉降。

4.分担侧方力：上部结构基础的横向承载能力可以分担侧方力。

建筑物在受到外力作用时，会产生侧方力，如地震力和风力等。

这些力作用在上部结构基础上，通过扩大横向承载面积和增加墙体的刚度，将侧方力分散到地基中，提高建筑物的抗侧性能。

总之，上部结构基础是建筑物上部结构和地基之间的连接部分，它们共同作用可以保证建筑物的安全稳定。

上部结构基础承载和传递上部结构的荷载，分散荷载，减少或阻止地基的沉降，并分担侧方力，使建筑物能够抵抗外力作用，保持稳定。

因此，在建筑设计和施工过程中，上部结构基础的设计和选择至关重要，必须充分考虑上部结构和地基的共同作用。

浅析上部结构与地基基础的共同作用

力)和变形(包括基础沉降)发生变化。上迷简
化的设计方法，对于良好均质地毖上刚度大的部结构、基础和地基三者开来，分离按照三个基础和墙柱布置均匀、作用荷载对称且大小它与进行上部独立的结构体系分别进行力学计算和分析。相近的上部结构来说是可行的，它首先是把上部结构看成为固定支座或固定结构、基础和地基共同作用分析的结果差别不大，能够满足结构设计可靠度的要求，并已铰支座，不考虑荷载作用下各柱端部的相对位经过大最工程实践的检脸;但当地基软弱、上移，用结构力学的方法计算在荷载作用下的柱这种设计方法的脚内力和上部结构内力。进行裁础设计时，是部结构对不均匀沉降敏感时，以求出的柱脚作用力反向作用在墓础上，假定计算结果与实际情况的差别就较大。
程:通常，我们把刚性基础能跨越基底中并部，
将所承担的荷载相对集中地传至A 底边缘的现象称为基础的 “ 架越作用” 。对均质弹性半空间地基上的刚性基础，按照弹性半空间理论求出的反力，其值在荃底边缘处均趋千无限大，事实上，地基局部剪切破坏，由干边缘处的
地基反力与基底压力呈直线分布. 并按此假设
日邃拟 SIN.3E J1OWMO 7t C 0 C0O OAN C t& 07N TH V R T 00 I
工业技术
浅析上部结构与地基基础的共同作用
牛安勇
(西北电力设计院
陕西西安
710075)
摘要: 本文通过上部结构与地落、基础共同作用的基本概念的介绍，基与基础的相互作用、上部结构刚度对基础的影响进行了对地
都将按各自的刚度对变形产生相互制约的作
作用后基础不挠曲，囚此原来是平面的基础底面，沉降后仍保持平面，如墓础的荷载合力

地基基础和上部结构的关系

地基基础与上部结构的关系一、相互作用地基基础和上部结构共同构成了一个完整的建筑物，它们之间存在相互的力学作用。

地基承受着建筑物所有的重量，并通过土壤传递给基础，再由基础传递至各个柱和墙。

同时，上部结构的自重和外力也会作用在基础上，引起基础的反作用力。

这种相互作用关系要求在设计时充分考虑，确保结构的稳定性。

二、共同工作地基基础和上部结构的共同工作是建筑物稳定性的重要保障。

在设计时，应确保基础和上部结构能够协同工作，共同承受和传递荷载。

通过合理的设计，可以使得基础和上部结构形成一个整体，共同抵抗各种外力和内力，保证建筑物的安全性和稳定性。

三、变形协调地基基础和上部结构之间的变形协调是确保建筑物稳定性的关键。

在设计时，应确保基础和上部结构的变形特征相协调，避免因变形不协调而导致的结构破坏。

通过合理的计算和分析，可以找到基础和上部结构的最佳变形状态，从而确保建筑物的安全性和稳定性。

四、力的传递地基基础和上部结构之间的力的传递是建筑物稳定性的重要保障。

在设计时，应充分考虑力的传递路径和传递方式，确保基础能够有效地将荷载传递给上部结构，同时上部结构也能将荷载有效地传递给基础。

通过合理的计算和分析，可以找到最佳的力的传递方式，从而确保建筑物的安全性和稳定性。

五、抗震性能地基基础和上部结构的抗震性能是建筑物稳定性的重要保障。

在地震等自然灾害发生时，建筑物应能够保持稳定，避免倒塌或严重损坏。

在设计时，应充分考虑地震等自然灾害的影响，通过合理的抗震设计和构造措施，提高建筑物抵抗地震等自然灾害的能力。

六、安全性考虑地基基础和上部结构的安全性是建筑物稳定性的重要保障。

在设计时，应充分考虑各种可能出现的风险因素，如地质条件、环境因素等，并采取相应的措施来降低这些风险因素对建筑物安全性的影响。

同时，还应定期进行建筑物的安全检测和维护，确保建筑物的安全性和稳定性。

七、设计协同地基基础和上部结构的设计协同是确保建筑物稳定性的关键。

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-上部结构相互作用的概念

况边柱加载，中柱卸载
小
大
(b)比较框架刚度较大和基础刚度较大二种情况边柱加载，中柱卸载
(c)比较中柱下地基压缩性较大和边柱下较大二种情况
硬
软
硬
(d)比较高压缩性地基和低压缩性地基二种情况
软土
岩石
设计方法：常规设计法、 “合理设计”法。
常规设计法特点：静力平衡条件满足，变形协调条件不满足。
适合采用常规设计法的前提： (1)地基沉降较小或较均匀； (2)基础刚度较大。
3.2 地基与基础的相互作用 p.68
3.2.1 基底反力的分布规律
结论：基础架越作用的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的大小。一般来说，基础的相对刚度愈强，沉降就愈均匀，但基础的内力将相应增大，故当地基局部软硬变化较大时（如石芽型地基），可以采用整体刚度较大的连续基础；而当地基为岩石或压缩性很低的土层时，宜优先考虑采用扩展基础，如采用连续基础，抗弯刚度不宜太大，这样可以取得较为经济的效果。
影响基底反力分布的主要因素： (1)架越作用的强弱； (2)塑性区的开展程度； (3)相邻荷载的影响。
四平大楼：双拱形
架越作用在工程中的体现：
(1)连续基础边缘配筋应加大规范：条形基础、梁板式筏基－－边跨跨中弯矩及第一内支座
的弯矩值宜乘以1.2的系数。 (2)基坑支护结构的土压力分布
3.2.2 地基非均质性影响
3.4 上部结构刚度对基础受力状况的影响
临界层数：15层
结论：如果地基土的压缩性很低，基础的不均匀沉降很小，则考虑地基－基础－上部结构三者相互作用的意义就不大。因此，在相互作用中起主导作用的是地基，其次是基础，而上部结构则是在压缩性地基上基础整体刚度有限时起重要作用的因素。