土木(建筑)基础工程第三章连续基础PPT课件
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第3章连续基础ppt课件
2〕需要利用连续基础的刚度去调整地基的不均 匀变形，或改善建筑物的抗震性能。
3〕建筑物的功能需要设置连续的底板时，例如 地下室、船坞、储液池等。
2021/5/29
9
3 连续基础
3.1 概述
3 连续基础
连续基础一般可看成是地基上的受弯构件— —梁或板。它们的挠曲特征、基底反力和截面内 力分布都与地基、基础以及上部结构的相对刚度 特征有关。因而，应该从三者相互作用的观点出 发，采用适当的方法进行地基上梁或板的分析与 设计。
3.2 地基、基础与上部结构的相互作用
地基
根底
上部结构
设计中把三者视为统一的整体，考虑相互作用； 对于压缩性较低的地基，一般不需考虑相互作用。
3 连续基础
3.2.1 地基与基础的相互作用
1. 基底反力的分布规律 通常假设呈线性分布
实际上非常复杂，与基础刚度及上部结构有 关。
柔性基础 刚性基础
素控制的。
3 连续基础
（2〕框架结构
➢ 构件之间的刚性联结，使之 在调整地基不均匀沉降的同 时，也引起了结构中的次应 力。
➢ 框架在按其整体刚度的强弱 对基础不均匀沉降进行调整 的同时，也使中柱一部分荷 载向边柱转移、基础转动、 梁柱挠曲而出现次应力。
3 连续基础
3 连续基础
➢ 如将图〔a〕按柱分离配置的扩展基础改为图〔b〕所示的 三柱共用的条形基础，则可借助条形基础的抗弯刚度来加 强框架结构调整各柱不均匀沉降的能力，并使框架的变形 和次应力都得到改善。
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3 的连续效基果础。
3〕建筑物的功能需要设置连续的底板时，例如 地下室、船坞、储液池等。
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3 连续基础
3.1 概述
3 连续基础
连续基础一般可看成是地基上的受弯构件— —梁或板。它们的挠曲特征、基底反力和截面内 力分布都与地基、基础以及上部结构的相对刚度 特征有关。因而，应该从三者相互作用的观点出 发，采用适当的方法进行地基上梁或板的分析与 设计。
3.2 地基、基础与上部结构的相互作用
地基
根底
上部结构
设计中把三者视为统一的整体，考虑相互作用； 对于压缩性较低的地基，一般不需考虑相互作用。
3 连续基础
3.2.1 地基与基础的相互作用
1. 基底反力的分布规律 通常假设呈线性分布
实际上非常复杂，与基础刚度及上部结构有 关。
柔性基础 刚性基础
素控制的。
3 连续基础
（2〕框架结构
➢ 构件之间的刚性联结，使之 在调整地基不均匀沉降的同 时，也引起了结构中的次应 力。
➢ 框架在按其整体刚度的强弱 对基础不均匀沉降进行调整 的同时，也使中柱一部分荷 载向边柱转移、基础转动、 梁柱挠曲而出现次应力。
3 连续基础
3 连续基础
➢ 如将图〔a〕按柱分离配置的扩展基础改为图〔b〕所示的 三柱共用的条形基础，则可借助条形基础的抗弯刚度来加 强框架结构调整各柱不均匀沉降的能力，并使框架的变形 和次应力都得到改善。
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3 的连续效基果础。
基础工程课件——第3章连续基础PPT
3.3.4 相互作用分析的基本条件和常用方法
1. 选择适当的地基模型
2. 满足下面两个基本条件
• 静力平衡条件 外荷载与基底反力抵消。 外荷载和基底反力对基础任一点的力矩之和为0。
微分方程
• 变形协调条件 基底与地基保持接触不脱开。
wi si
解析解3.4节 数值解3.5节
基底挠度 地基沉降
23
3.4文克勒地基上梁的计算
2
3.1概述
连续基础——柱下条形基础、交叉条形基础、筏板基础、箱形 基础统称。
a ) 柱下单向条形基础
b) 十字交叉条形基础
c) 平板式筏板基础
3
d) 肋梁式筏板基础
e) 箱形基础
连续基础特点
1、基底面积较大；
承担较大的建筑物荷载
2、整体刚度大；
减小不均匀沉降
3、箱形基础和有地下室的筏基用补偿性概念
kb EI
w
0
4
kb 4EI
四阶常系数线性常微分方程
w e x ( c 1 c o s x c 2 s i n x ) e x ( c 3 c o s x c 4 s i n x )
25
特解（定出系数c1、c2、c3、c4）
3.4.4基床系数的确定
• 基床系数——表征土力学性质的力学指标。单位：kN / m3
• 定义式：k=p/s
• 影响因素：基底压力大小及分布；土的压缩性；土层厚 度；邻近荷载影响等。
• 确定方法：（1）按基础预估沉降量确定
k p0 / sm P0-基底附加应力；sm-基础的平均沉降量。
厚度为h的薄压缩层地基：smzh/E sp0h/E s
k Es /h
（2）按载荷试验成果确定
地基基础讲义ppt课件(共139张PPT)
faE= afa ex、 Mx=（ Fk+ Gk）.
二、内力计算
1、简化计算方法
（1〕静定分析法
（2〕倒梁法
2、弹性地基梁法
（1〕对基础宽度不小于可压缩层厚度二倍的薄压 缩层地基，地基的压缩性比较均匀，可按文克勒地 基上梁的解析解。
（2） 对基础宽度不小于可压缩层厚度二倍的薄 压缩层地基，地基的压缩性不均匀，可按文克勒 地基上梁的数值分析法。
由式3-34节点i的竖向位移：
bx，by—分别为x，y方向基础的底面宽度
Sx，Sy —分别为x，y方向基础梁的特征长度
x， y—分别为x，y方向基础梁的柔度特征值 Ix，Iy—分别为x，y方向基础梁的截面惯性矩
根据变形协调条件
将静力平衡条件代入可解得：
对一端外伸的角柱节点
y=0，Zy=4
对无外伸的角柱节点
（2〕工程实测： （3〕物理模拟：根据相似理论推导相似准则
设计模型试验 （4〕数值模拟：将构件离散成有限个单元
数值模拟 （1〕有限元：ANSYS、ADINS、SAP、I-DIASD 等
（2〕有限差分法：FLAC
（3〕边界元： （4〕离散元：
ANSYS简介：
b、相邻柱荷载及柱距变化较大 Fk——作用于筏基上的竖向荷载总和
例题3-1
例题3-2
第六节、柱下条形基础
适用范围： （1〕地基较软弱，承载力低，地基压缩性
不均匀 （2〕荷载分布不均匀，不均匀沉降较大 （3〕上部结构对基础沉降较敏感
一、构造要求
1、为了使 与基础底面形心重合， 基底压力均匀分布， 基础梁的两端应外伸
2、肋梁的高h由计算定，以为柱距的〔1/4~1/8〕l1
3、翼板的高hf由计算定，当200mm<hf<250mm采用等 厚度，当hf>250mm采用宜采用变厚度翼板，i<1:3
二、内力计算
1、简化计算方法
（1〕静定分析法
（2〕倒梁法
2、弹性地基梁法
（1〕对基础宽度不小于可压缩层厚度二倍的薄压 缩层地基，地基的压缩性比较均匀，可按文克勒地 基上梁的解析解。
（2） 对基础宽度不小于可压缩层厚度二倍的薄 压缩层地基，地基的压缩性不均匀，可按文克勒 地基上梁的数值分析法。
由式3-34节点i的竖向位移：
bx，by—分别为x，y方向基础的底面宽度
Sx，Sy —分别为x，y方向基础梁的特征长度
x， y—分别为x，y方向基础梁的柔度特征值 Ix，Iy—分别为x，y方向基础梁的截面惯性矩
根据变形协调条件
将静力平衡条件代入可解得：
对一端外伸的角柱节点
y=0，Zy=4
对无外伸的角柱节点
（2〕工程实测： （3〕物理模拟：根据相似理论推导相似准则
设计模型试验 （4〕数值模拟：将构件离散成有限个单元
数值模拟 （1〕有限元：ANSYS、ADINS、SAP、I-DIASD 等
（2〕有限差分法：FLAC
（3〕边界元： （4〕离散元：
ANSYS简介：
b、相邻柱荷载及柱距变化较大 Fk——作用于筏基上的竖向荷载总和
例题3-1
例题3-2
第六节、柱下条形基础
适用范围： （1〕地基较软弱，承载力低，地基压缩性
不均匀 （2〕荷载分布不均匀，不均匀沉降较大 （3〕上部结构对基础沉降较敏感
一、构造要求
1、为了使 与基础底面形心重合， 基底压力均匀分布， 基础梁的两端应外伸
2、肋梁的高h由计算定，以为柱距的〔1/4~1/8〕l1
3、翼板的高hf由计算定，当200mm<hf<250mm采用等 厚度，当hf>250mm采用宜采用变厚度翼板，i<1:3
基础工程课件-第3章连续基础
基础工程课件-第3章连续 基础
连续基础是建筑工程中起承重作用的基础形式，通过延伸和连接支撑结构， 使得荷载能均匀传导到地基，保证建筑物的稳定性。
连续基础的定义
1 连续基础
是建筑工程中的基础形式，通过连续传递和分散荷载至地基，确保建筑的稳定性。
连续基础的分类
1 按跨度分
单跨连续基础和多跨连续基础。
3 地基处理材料
选择适合地基特点的处理材料。
2 钢筋
选择强度高、抗腐蚀性好的钢筋。
2 按受力形式分
正受力连续基础和偏受力连续基础。
连续基础的优点和缺点
优点
• 分散荷载 • 减小地基变形 • 简化施工
缺点
• 占用地面空间 • 工期长 • 施工难度大
单跨连续基础的设计原则
1 确定荷载
通过结构设计确定荷载特点及作用范围。
2 选择基础形式
根据荷载大小和工程要求选择合适的基础形式。
3 进行计算
2 减小沉降
通过延伸支撑结构，减小地基沉降。
3 增加稳定性
通过连续传递荷载，增加建筑物的稳定性。
连续基础的施工要求
1 地基处理
对地基进行打桩、注浆等处理，增加地基承载力。
2 基础浇筑
3 保护基础
按照设计要求进行基础混凝土的浇筑。
在施工过程中保护好基础，防止损坏。
连续基础的材料选择
1 基础混凝土
选择强度高、耐久性好的混凝土材料。
进行基础承载力计算，确保基础安全可靠。
多跨连续基础的设计原则1 来自定连续桩的位置通过地质勘察确定连续桩的施工位置。
2 进行连续桩的计算
根据连续桩的设计要求进行承载力计算。
3 考虑系梁设计
根据系梁在连续桩之间的跨度进行设计。
连续基础是建筑工程中起承重作用的基础形式，通过延伸和连接支撑结构， 使得荷载能均匀传导到地基，保证建筑物的稳定性。
连续基础的定义
1 连续基础
是建筑工程中的基础形式，通过连续传递和分散荷载至地基，确保建筑的稳定性。
连续基础的分类
1 按跨度分
单跨连续基础和多跨连续基础。
3 地基处理材料
选择适合地基特点的处理材料。
2 钢筋
选择强度高、抗腐蚀性好的钢筋。
2 按受力形式分
正受力连续基础和偏受力连续基础。
连续基础的优点和缺点
优点
• 分散荷载 • 减小地基变形 • 简化施工
缺点
• 占用地面空间 • 工期长 • 施工难度大
单跨连续基础的设计原则
1 确定荷载
通过结构设计确定荷载特点及作用范围。
2 选择基础形式
根据荷载大小和工程要求选择合适的基础形式。
3 进行计算
2 减小沉降
通过延伸支撑结构，减小地基沉降。
3 增加稳定性
通过连续传递荷载，增加建筑物的稳定性。
连续基础的施工要求
1 地基处理
对地基进行打桩、注浆等处理，增加地基承载力。
2 基础浇筑
3 保护基础
按照设计要求进行基础混凝土的浇筑。
在施工过程中保护好基础，防止损坏。
连续基础的材料选择
1 基础混凝土
选择强度高、耐久性好的混凝土材料。
进行基础承载力计算，确保基础安全可靠。
多跨连续基础的设计原则1 来自定连续桩的位置通过地质勘察确定连续桩的施工位置。
2 进行连续桩的计算
根据连续桩的设计要求进行承载力计算。
3 考虑系梁设计
根据系梁在连续桩之间的跨度进行设计。
土木工程施工课件第三章
砌筑施工工艺
砌砖施工 : 砖墙砌筑工艺
砌筑质量要求
砌石施工 混凝土小型空心砌块的施工
新建文件夹\qizhu.rm 砖墙砌筑工艺新建文件夹
放线
1. 抄平放线 :定出各层标高,并用水泥砂浆或C10细石混凝土找平. 2.摆砖样 :尽量使门窗垛符合砖的模数, 3.立皮数杆:控制每皮砖砌筑的竖向尺寸 4.铺灰砌砖
砌体的冬期施工
当预计连续10d的连续气温低于5℃时 冬期施工所用的材料应符合如下规定: 1.砖和石材在砌筑前,应清除冰霜; 2.砂浆宜采用普通硅酸盐水泥拌制; 3.石灰膏,粘土膏和电石膏等应防止 受冻,如遭冻应融化后使用; 4.拌制砂浆所用的砂,不得含有冰块 和直径大于1cm的冰结块; 5.拌合砂浆时,水的温度不得超过 80℃,砂的温度不得超过40℃.
料石砌体施工
料石基础砌体的第一皮应用丁砌层座浆砌筑, 料石基础砌体的第一皮应用丁砌层座浆砌筑, 料石砌体亦应上下错缝搭砌, 料石砌体亦应上下错缝搭砌,砌体厚度大于或 等于两块料石宽度时,如同皮内全部采用顺砌, 等于两块料石宽度时,如同皮内全部采用顺砌, 每砌两皮后,应砌一皮丁砌层; 每砌两皮后,应砌一皮丁砌层;如同皮内采用 丁顺组砌,丁砌石应交错设置, 丁顺组砌,丁砌石应交错设置,其中距不应大 于2m. . 用料石和毛石或砖的组合墙中,料石砌体和毛 用料石和毛石或砖的组合墙中, 石砌体或砖砌体应同时砌筑,并每隔2~ 皮料 石砌体或砖砌体应同时砌筑,并每隔 ~3皮料 石层用丁砌层与毛石砌体或砖砌体拉结砌合. 石层用丁砌层与毛石砌体或砖砌体拉结砌合. 丁砌料石的长度宜与组合墙厚度相同. 丁砌料石的长度宜与组合墙厚度相同.
中小型砌块的施工
砌块施工要求 砌块施工
1. 尽量采用主规格砌块,减少镶砖; 尽量采用主规格砌块,减少镶砖; 2. 错缝搭砌,搭接长度不小于砌块高度的1/3,并不小 错缝搭砌,搭接长度不小于砌块高度的 , 于150mm.外墙转角处及纵横墙交接处应用砌块互相 . 搭接,如不能互相搭接, 搭接,如不能互相搭接,则每两皮应设置一道拉结钢 筋网片. 筋网片. 3. 水平灰缝一般为10~20mm,有配筋的水平灰缝为 水平灰缝一般为 ~ , 20~25mm.竖缝宽度 ~20mm,当竖缝宽度大于 ~ .竖缝宽度15~ , 40mm时应用与砌块同强度的细石混凝土填实,当竖 时应用与砌块同强度的细石混凝土填实, 时应用与砌块同强度的细石混凝土填实 缝大于100mm时,应用粘土砖镶砌. 缝大于 时 应用粘土砖镶砌. 4. 当楼层高度不是砌块(包括水平灰缝)的整数倍时, 当楼层高度不是砌块(包括水平灰缝)的整数倍时, 用粘土砖镶砌
基础工程 第三章 连续基础
s R
其中柔度系数按分层总和法计算：
ij
k 1
m
kijH ki
Eski
弹性半空间地基模型的优缺点： 能考虑应力扩散，能考虑相邻荷载的 影响。且能考虑地基土的分层变化。但仍 不能考虑土的应力应变非线性。 弹性半空间地基模型的适用条件： 分层的各种土组成的地基。
3.4文克勒地基上梁的计算
M 02 M 0 3 M M 剪力，归纳公式为： w Bx， C x，M 0 Dx，V 0 Ax kb kb 2 2
x x Ax e (cosx sin x)，Bx e sin x 式中 x x C e (cos x sin x ) ， D e cosx，均可按x查表获得。 x x 当 x 0 时，取其绝对值计算，所得结果 w、M取相反符号 、V 正负条形基础、十字交叉条形基础、筏板式基础和箱形基础等 的统称。也可简称为梁板式基础。 连续基础具有以下特点： (1)基底面积大、承载能力高，适用于荷载集中的高层建筑和荷载较大的工 业建筑； (2)能增大上部结构整体刚度，减小建筑物的不均匀沉降； (3)对于埋置深度较大的箱形基础，可以考虑挖除的土重对建筑物荷载的补 偿作用； (4)连续基础造价较高； (5)连续基础设计计算较为复杂。 连续基础是地基上的多跨连续受弯构件，其弯曲内力和挠曲变形都与地基 、基础以及上部结构的相对刚度有关，因此，综合考虑地基、基础与上部结构相 互作用，并选择适宜的地基计算模型，才能经济高效地完成连续基础的工程设计 。
2.弹性半空间地基模型
假定地基为弹性半空间力学介质，由Boussinesq解,
P(1 2 ) 地基沉降：s w( x, y,0) E0 r
si i1 p1 f1 i 2 p2 f 2 ... in pn f n ij R j 第i单元地基沉降：
土力学与基础工程第三章PPT课件
z
P z2
3
1
2[1(r/z)2]5/2
特点
1.应力呈轴对称分布
y
0.5 0.4 0.3
K
0.2 0.1
0
P
o αr
y
x
x
M’
R βz
M
z
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
r/z
39
z
P z2
23[1(r/1z)2]5/2
2.P作用线上，r=0, a=3/(2π）,z=0, σz→∞，z→∞，σz=0
u whw
55
3.4 有效应力原理
有效应力：通过粒间接触面传递的应力称为有 效应力，只有有效应力才能使得土体产生压缩 （或固结）和强度。 把研究平面内所有粒间接触面上接触力的法向 分力之和除以所研究平面的总面积所得的平均 应力来定义有效应力
Ns
A
56
3.4 有效应力原理
57
太沙基有效应力原理
竖直偏心
倾斜偏心
矩 形
基 础 形 状条
形
P L
B
P’ B
P
x y
o
L
B
P’ B
P L
B
P’ B
29
矩形面积中心荷载
P
B
x
L
y
pP A
30
pm mianx P AW MP A16Be
P
P
矩形面积单向偏心荷载
P
B
B
B
e x
e Lx
Ke
Lx
L
y
y
3K y pmin0
p max
pmin0 p max
pmin0 p max
土木工程概论第3章 基础工程 PPT课件
9
（1）钻探 （3）丈量
钻探
（2）取芯
10
建筑岩土工程勘察
11
12
13
14
公路工程地质勘察：查清路线上的地质、 地貌条件以及动力地质现象，阐明其演变规律， 明确各条路线方案的主要工程地质条件，为各 方案的比较提供依据。
桥梁工程地质勘察：为设计部门提供真实 的工程地质数据，相关岩土体的物理力学性质 和所需的其他有关地质资料，以便正确、合理、 经济的设计。
隧道工程地质勘察：隧道方案与位置的选 择；隧道洞口与洞身的勘查。
15
内容
➢工程地质勘查 ➢浅基础 ➢深基础 ➢不均匀沉降问题 ➢地基处理
16
浅基础
• 什么是浅基础？ 位于天然地基上、埋置深度小于5米的
一般基础以及埋置深度虽然超过5米，但小 于基础宽度的大尺寸基础。浅基础可以做 在人工地基上。 • 浅基础优点：用料省，施工设备和工艺简 单，工期短、造价低。设计要优先考虑。
置深度大于5米或大于基础宽度的基础，称 为深基础。
桩基础
发展：早在12000 年至14000年时，人 类就已经开始利用木 桩建造房屋。
23采用条件和分类：24某高层建筑群桩基础
斜桩基础施工
25
垂直导管灌 注桩施工
26
沉井基础
• 特点：四周有壁、下部无底、侧壁下部有刃 脚的筒形结构物。既是基础，又是施工时的 挡土和挡水围堰，施工工艺也不复杂。
33
工程案例
中国体育博物馆通体开裂 工程曾获特别鲁班奖
比萨斜塔
34
增强上部结构的 协调作用
7
1983年的颐和园彩色红外遥感图
金字塔（61cm）美国“快鸟”遥感卫星拍摄的
遥感技术其它应用－农业
（1）钻探 （3）丈量
钻探
（2）取芯
10
建筑岩土工程勘察
11
12
13
14
公路工程地质勘察：查清路线上的地质、 地貌条件以及动力地质现象，阐明其演变规律， 明确各条路线方案的主要工程地质条件，为各 方案的比较提供依据。
桥梁工程地质勘察：为设计部门提供真实 的工程地质数据，相关岩土体的物理力学性质 和所需的其他有关地质资料，以便正确、合理、 经济的设计。
隧道工程地质勘察：隧道方案与位置的选 择；隧道洞口与洞身的勘查。
15
内容
➢工程地质勘查 ➢浅基础 ➢深基础 ➢不均匀沉降问题 ➢地基处理
16
浅基础
• 什么是浅基础？ 位于天然地基上、埋置深度小于5米的
一般基础以及埋置深度虽然超过5米，但小 于基础宽度的大尺寸基础。浅基础可以做 在人工地基上。 • 浅基础优点：用料省，施工设备和工艺简 单，工期短、造价低。设计要优先考虑。
置深度大于5米或大于基础宽度的基础，称 为深基础。
桩基础
发展：早在12000 年至14000年时，人 类就已经开始利用木 桩建造房屋。
23采用条件和分类：24某高层建筑群桩基础
斜桩基础施工
25
垂直导管灌 注桩施工
26
沉井基础
• 特点：四周有壁、下部无底、侧壁下部有刃 脚的筒形结构物。既是基础，又是施工时的 挡土和挡水围堰，施工工艺也不复杂。
33
工程案例
中国体育博物馆通体开裂 工程曾获特别鲁班奖
比萨斜塔
34
增强上部结构的 协调作用
7
1983年的颐和园彩色红外遥感图
金字塔（61cm）美国“快鸟”遥感卫星拍摄的
遥感技术其它应用－农业
《基础工程教学课件》连续基础3.4-3.6.ppt
7
2kb
w F0 ex cosx sin x
2kb
将上式对x依次取一阶、二阶和三 阶导数：
w
F0 2kb
Ax
，
F02 kb
Bx
,
M
F0 4
Cx
,V
F0 2
Dx
Ax Cx
ex cosx ex cosx
sin x, sin x,
Bx Dx
ex ex
sin x
cosx
对F0左边的截面（x＜0），需用x 的绝 对值代入计算，计算结果为w和M时正
2 .集中荷载作用下的解答 (1)竖向集中力作用下
边界条件：当x→∞时，w→0。将 此边界条件代入上式，得C１=C２=0。 于是，对梁的右半部，上式成为：
w ex C3 cos x C4 sin x
对称性：在x=0处，dw/dx=0，代 入上式得C3－C4=0。令C3=C4=C， 则上式成为
w 14:21 exC cos x sin x
1 Cl
Va
2
1
Dl
M
a
14:21
15
计算步骤归纳如下：
（1）按式（3－18）和式(3-21) 以叠加法计算已知荷载在梁Ⅱ上 相应于梁Ⅰ两端的A 和B截面引起 的弯矩和剪力Ma、Va及Mb、Vb;
w M 02 ex sin x
14:21
kb
9
求w对x的一、二和三阶导数后，所得的式子归纳如下：
w
M 02
kb
Bx
,
M 03
kb
Cx
M
M0 2
Dx
,V
M0
2
Ax
当计算截面位于M0的左边时，上 式中的x取绝对值，w和M取与计
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第三章 连续基础
3.1 概述 3.2 地基、基础与上部结构相互作用
的概念 3.3 地基计算模型 3.4 文克勒地基上梁的计算 3.6 柱下条形基础 3.8 筏形基础与箱形基础
07.11.2020
基础工程课件
3.1 概述
柱下条形基础、交叉条形基础、筏板基础和箱 形基础统称为连续基础。
连续基础的特点：
对这类结构的地基变形虽然限制较宽，但仍然不允许基础
出现过量的沉降或沉降差。
07.11.2020
基础工程课件
不均匀沉降会引起较大附加应力的结构，称为敏感性 结构，例如砖石砌体承重结构和钢筋混凝土框架结构。敏 感性结构对基础间的沉降差较敏感，很小的沉降差异就足 以引起可观的附加应力，因此，若结构本身的强度贮备不 足，就很容易发生开裂现象。
（3）理想弹塑性模型
（4）非线性弹性模型
E-μ模型（邓肯-张、Duncan-Chang、双曲线）
K-G模型
（5）弹塑性模型
剑桥模型（Cam-Clay）——用于粘土
莱特-邓肯模型（Lade-Duncan）——用于砂土
（60）7.11粘.202弹0 性模型
基础工程课件
在下述情况下，可以考虑采用文克勒地基模型：
土的应力应变特性：非线性、弹塑性、土的 各向异性、结构性、流变性、 剪胀性。
影响土应力应变关系的应力条件：应力水平、应力 路径、应力历史。
07.11.2020
基础工程课件
（1）线弹性模型 文克勒地基模型，弹性半空间地基 模型，有限压缩层地基模型。
（2）刚塑性模型 用于地基承载力、边坡
稳定、土压力等计算。
07.11.2020
基础工程课件
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。
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基础工程课件
3.3 地基计算模型
基础工程课件
连续基础一般可看成是地基上的受弯构件— —梁或板。它们的挠曲特征、基底反力和截面内 力分布都与地基、基础以及上部结构的相对刚度 特征有关。因此，应该从三者相互作用的观点出 发，采用适当的方法进行地基上梁或板的分析与 设计。
07.11.2020
基础工程课件
3.2 地基、基础与上部结构相互作用的概念
弹性半空间地基模型将地基视为均质的线性 变形半空间，并用弹性力学公式求解地基中的附 加应力或位移。此时，地基上任意点的沉降与整 个基底反力以及邻近荷载的分布有关。
07.11.2020
基础工程课件
根据布辛奈斯克（Boussinesq）解，在弹性半
空间表面上作用一个竖向集中力P时，半空间表面
上离竖向集中力作用点距离为r处的地基表面沉降s
为：
P1 2
s
E0r
对于均布矩形荷载p0作用下矩形面积中心点 的沉降，可以通过对上式积分求得：
s2 (1 E 02) lln bll2b 2bln llb 2b 2 p 0
07.11.2020
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沉降系数
s ii1 p 1 f1i2 p 2f2 in p nfn niR jj j 1
以屋架-柱-基础为承重体系的木结构和排架结构是典
型的柔性结构。由于屋架铰接于柱顶，这类结构对基础的
不均匀沉降有很大的顺从性，故基础间的沉降差不会在主
体结构中引起多少附加应力。但是，高压缩性地基上的排
架结构会因柱基不均匀沉降而出现围护结构的开裂，以及
其他结构上和使用功能上的问题（详见2.4.3节）。因此，
基础工程课件
坐落在均质地基上的多层多跨框架结构，其沉降规律 通常是中部大、端部小。这种不均匀沉降不仅会在框架中 产生可观的附加弯矩，还会引起柱荷载重分配现象，这种 现象随着上部结构刚度增大而加剧。对一8跨15层框架结构 的相互作用分析表明，边柱荷载增加了40%，而内柱则普遍 卸载，中柱卸载可达10%。由此可见，对于高压缩性地基上 的框架结构，按不考虑相互作用的常规方法设计，结果常 使上部结构偏于不安全。
3.2.1 地基与基础的相互作用 此处把刚性基础能跨越基
底中部，将所承担的荷载相对
1.基底反力的分布规律
集中地传至基底边缘的现象叫
做基础的“架越作用”。
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3.2.2 地基变形对上部结构的影响
整个上部结构对基础不均匀沉降或挠曲的抵抗能力， 称为上部结构刚度，或称为整体刚度。根据整体刚度的大 小，可将上部结构分为柔性结构、敏感性结构和刚性结构 三类。
上部结构的刚度愈大，其调整不均匀沉降的能力就愈 强。因此，可以通过加大或加强结构的整体刚度以及在建 筑、结构和施工等方面采取适当的措施（详见2.8节）来 防止不均匀沉降对建筑物的损害。对于采用单独柱基的框 架结构，设置基础梁（地梁）是加大结构刚度、减少不均 匀沉降的有效措施之一。
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（1）地基主要受力层为软土。由于软土的抗剪强 度低，因而能够承受的剪应力值很小。
（2）厚度不超过基础底面宽度之半的薄压缩层地 基。这时地基中产生附加应力集中现象，剪应力很小。
（3）基底下塑性区相应较大时。
（4）支承在桩上的连续基础，可以用弹簧体系来 代替群桩。
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3.3.2 弹性半空间地基模型
（1）具有较大的基础底面积，因此能承担较大 的建筑物荷载，易于满足地基承载强建筑物的
整体刚度，有利于减小不均匀沉降及提高建筑物的
抗震性能；
（3）对于箱形基础和设置了地下室的筏板基础，
可以有效地提高地基承载力，并能以挖去的土重补
偿建筑物的部分（或全部）重量。
07.11.2020
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结论：基础刚度愈大，其挠曲愈小，则上部结构的次 应力也愈小。因此，对高压缩性地基上的框架结构，基础 刚度一般宜刚而不宜柔；而对柔性结构，在满足允许沉降 值的前提下，基础刚度宜小不宜大，而且不一定需要采用 连续基础。
刚性结构指的是烟囱、水塔、高炉、筒仓这类刚度很 大的高耸结构物，其下常为整体配置的独立基础。当地基 不均匀或在邻近建筑物荷载或地面大面积堆载的影响下， 基础转动倾斜，但几乎不会发生相对挠曲。
3.1 概述 3.2 地基、基础与上部结构相互作用
的概念 3.3 地基计算模型 3.4 文克勒地基上梁的计算 3.6 柱下条形基础 3.8 筏形基础与箱形基础
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3.1 概述
柱下条形基础、交叉条形基础、筏板基础和箱 形基础统称为连续基础。
连续基础的特点：
对这类结构的地基变形虽然限制较宽，但仍然不允许基础
出现过量的沉降或沉降差。
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不均匀沉降会引起较大附加应力的结构，称为敏感性 结构，例如砖石砌体承重结构和钢筋混凝土框架结构。敏 感性结构对基础间的沉降差较敏感，很小的沉降差异就足 以引起可观的附加应力，因此，若结构本身的强度贮备不 足，就很容易发生开裂现象。
（3）理想弹塑性模型
（4）非线性弹性模型
E-μ模型（邓肯-张、Duncan-Chang、双曲线）
K-G模型
（5）弹塑性模型
剑桥模型（Cam-Clay）——用于粘土
莱特-邓肯模型（Lade-Duncan）——用于砂土
（60）7.11粘.202弹0 性模型
基础工程课件
在下述情况下，可以考虑采用文克勒地基模型：
土的应力应变特性：非线性、弹塑性、土的 各向异性、结构性、流变性、 剪胀性。
影响土应力应变关系的应力条件：应力水平、应力 路径、应力历史。
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（1）线弹性模型 文克勒地基模型，弹性半空间地基 模型，有限压缩层地基模型。
（2）刚塑性模型 用于地基承载力、边坡
稳定、土压力等计算。
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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。
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3.3 地基计算模型
基础工程课件
连续基础一般可看成是地基上的受弯构件— —梁或板。它们的挠曲特征、基底反力和截面内 力分布都与地基、基础以及上部结构的相对刚度 特征有关。因此，应该从三者相互作用的观点出 发，采用适当的方法进行地基上梁或板的分析与 设计。
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3.2 地基、基础与上部结构相互作用的概念
弹性半空间地基模型将地基视为均质的线性 变形半空间，并用弹性力学公式求解地基中的附 加应力或位移。此时，地基上任意点的沉降与整 个基底反力以及邻近荷载的分布有关。
07.11.2020
基础工程课件
根据布辛奈斯克（Boussinesq）解，在弹性半
空间表面上作用一个竖向集中力P时，半空间表面
上离竖向集中力作用点距离为r处的地基表面沉降s
为：
P1 2
s
E0r
对于均布矩形荷载p0作用下矩形面积中心点 的沉降，可以通过对上式积分求得：
s2 (1 E 02) lln bll2b 2bln llb 2b 2 p 0
07.11.2020
基础工程课件
沉降系数
s ii1 p 1 f1i2 p 2f2 in p nfn niR jj j 1
以屋架-柱-基础为承重体系的木结构和排架结构是典
型的柔性结构。由于屋架铰接于柱顶，这类结构对基础的
不均匀沉降有很大的顺从性，故基础间的沉降差不会在主
体结构中引起多少附加应力。但是，高压缩性地基上的排
架结构会因柱基不均匀沉降而出现围护结构的开裂，以及
其他结构上和使用功能上的问题（详见2.4.3节）。因此，
基础工程课件
坐落在均质地基上的多层多跨框架结构，其沉降规律 通常是中部大、端部小。这种不均匀沉降不仅会在框架中 产生可观的附加弯矩，还会引起柱荷载重分配现象，这种 现象随着上部结构刚度增大而加剧。对一8跨15层框架结构 的相互作用分析表明，边柱荷载增加了40%，而内柱则普遍 卸载，中柱卸载可达10%。由此可见，对于高压缩性地基上 的框架结构，按不考虑相互作用的常规方法设计，结果常 使上部结构偏于不安全。
3.2.1 地基与基础的相互作用 此处把刚性基础能跨越基
底中部，将所承担的荷载相对
1.基底反力的分布规律
集中地传至基底边缘的现象叫
做基础的“架越作用”。
07.11.2020
基础工程课件
3.2.2 地基变形对上部结构的影响
整个上部结构对基础不均匀沉降或挠曲的抵抗能力， 称为上部结构刚度，或称为整体刚度。根据整体刚度的大 小，可将上部结构分为柔性结构、敏感性结构和刚性结构 三类。
上部结构的刚度愈大，其调整不均匀沉降的能力就愈 强。因此，可以通过加大或加强结构的整体刚度以及在建 筑、结构和施工等方面采取适当的措施（详见2.8节）来 防止不均匀沉降对建筑物的损害。对于采用单独柱基的框 架结构，设置基础梁（地梁）是加大结构刚度、减少不均 匀沉降的有效措施之一。
07.11.2020
（1）地基主要受力层为软土。由于软土的抗剪强 度低，因而能够承受的剪应力值很小。
（2）厚度不超过基础底面宽度之半的薄压缩层地 基。这时地基中产生附加应力集中现象，剪应力很小。
（3）基底下塑性区相应较大时。
（4）支承在桩上的连续基础，可以用弹簧体系来 代替群桩。
07.11.2020
基础工程课件
3.3.2 弹性半空间地基模型
（1）具有较大的基础底面积，因此能承担较大 的建筑物荷载，易于满足地基承载强建筑物的
整体刚度，有利于减小不均匀沉降及提高建筑物的
抗震性能；
（3）对于箱形基础和设置了地下室的筏板基础，
可以有效地提高地基承载力，并能以挖去的土重补
偿建筑物的部分（或全部）重量。
07.11.2020
07.11.2020
基础工程课件
结论：基础刚度愈大，其挠曲愈小，则上部结构的次 应力也愈小。因此，对高压缩性地基上的框架结构，基础 刚度一般宜刚而不宜柔；而对柔性结构，在满足允许沉降 值的前提下，基础刚度宜小不宜大，而且不一定需要采用 连续基础。
刚性结构指的是烟囱、水塔、高炉、筒仓这类刚度很 大的高耸结构物，其下常为整体配置的独立基础。当地基 不均匀或在邻近建筑物荷载或地面大面积堆载的影响下， 基础转动倾斜，但几乎不会发生相对挠曲。