上部结构基础与地基共同作用的概念.

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 墙结构的高层建筑百度文库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 3 上部结构刚度的影响
上部结构为敏感性结构
低层砖石砌体承重结构和单层钢筋混凝土框架结构， 对地基不均匀沉降反应灵敏，均为敏感性结构。
由于砖石材料为刚性材料，抗拉强度低，当地基局 部倾斜较大时，墙体将发生裂缝。 框架结构构件之间的刚性连接在调整地基不均匀沉 降的同时，也引起上部结构的次应力：在横向为三 柱独立基础的情况下，往往使中柱荷载减少，向边 柱转移；同时，两侧的独立基础向外转动，引起梁 柱挠曲，发生次应力；严重时将导致结构的损坏。
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及地基沉
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
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
上部结构完全柔性 以屋架、柱、基础为承重体系的木结构和土堤、土 坝等填土工程，可认为是完全柔性结构；钢筋混凝 土排架结构也可视为柔性结构。 上部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，对基础的挠曲没有制约作 用，即上部结构不参与地基、基础的共同工作。 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。
柔性基础
柔性基础可随地基的变形而任意弯曲。
柔性基础缺乏刚度，无力调整基底的不均匀沉降， 不可能使传至基底荷载改变原来的分布情况。 柔性基础的基底反力分布，与作用在基础上的荷载 分布相同。 均布荷载下柔性基础的 基底 沉降量中部大，边缘小，如 图所示；要使沉降均匀，应 使边缘荷载增大。
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
刚性基础具有极大的抗弯刚度，在荷载作用下基础 不产生挠曲。
刚性基础基底平面沉降后仍保持平面，中心荷载作 用下均匀下沉，基底保持水平；偏心荷载作用下沉 降后，基底为一倾斜平面。
刚性基础底面积和埋深较 大，上部中心荷载不大时 基底反力呈马鞍形分布。
上部结构基础与地基共同作用的概念 1 基础刚度的影响
软土地基
在淤泥或淤泥质土这类软土地基中，当基础的相对 刚度较大时，基底反力分布可按直线计算。
中心荷载作用下，基底反力均匀分布。 偏心荷载作用下，基底反力梯形分布。
上部结构基础与地基共同作用的概念 2 地基软硬的影响
坚硬地基
坚硬地基包括岩石、密实卵石、坚硬黏性土地基。 坚硬地基上设置抗弯刚度很小的基础，当基础上作 用集中荷载时，仅传递到荷载附近的地基中，远离 荷载的地基不受力。 若为相对柔性的基础，在远离集中荷载作用点处基 底反力不仅为零，且可能与地基悬空。
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
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