【结构设计】关于基础水浮力计算工况组合的问题分析

关于基础水浮力计算工况组合的问题分析
筏板基础考虑抗浮时,基础计算如何选取荷载？先计算水浮力工况后组合还是先组合后扣除水浮力？
基础计算时荷载的选取详见《地规2011》3.0.5条,承载力分非地震设计状况和地震状况计算,两种状况应分别复核轴心和偏心作用.轴心对应基底或桩平均反力,偏心对应基底或桩边缘最大反力.
水浮力定性为永久荷载还是可变荷载,取决于水位的变化程度,变化不明显的按永久荷载考虑,变化明显的按可变荷载考虑.水浮力荷载的定性决定水浮力工况的分项系数,标准组合分项系数取为1.0,基本组合取为永久1.2或可变1.4（一般保守默认水浮力为可变荷载）.
有些时候可、应考虑水浮力：1）有些地区水位常年稳定且始终居于基底之上,是可以发挥水浮力对基础竖向承载的有利影响的,从而降低基底压力.例如,当土层承载力较高,基础条件整体优良时,在满足水位要求的情况下,做桩筏基础的结构可通过适当考虑水浮力（可酌情取常年水位或最低水位）变相提高基础承载力采用平筏基础,从而提高经济性.2）多层地下室地上部分较少甚至没有的结构,由于水浮力可能大于永久荷载,此时应考虑水浮力.例如,高层建筑裙房底板的设计.如上述情况下,可通过在原计算工况组合中增加水浮力来获取基底反力和基础内力.
上述针对的是地基土/桩承载力与基础配筋方面,考虑水浮力还涉及到抗浮稳定性与抗拔承载力的问题.此时一般取最高水位,标准组合增加1.0恒+1.05浮组合,基本组合增加一组叠加1.4浮工况的组合,此时可能增加基础的内力和配筋,增加抗拔桩的拉力或减少地基土/桩反力.由标准组合下基底反力是否出现负值验算抗浮稳定性,若出现则稳定性不满足,需采取抗浮措施；由标准组合和有水工况基本组合可验算抗拔承载力.
至于第二个问题可从刚度分配力的角度理解,水浮力若不组合则在计算水浮力对基底反力的影响时就没有考虑刚度因素,从力学机理上看是不妥的,所以求基底/桩反力时是先计算水浮力工况后组合.。