高等基础工程学讲义4-柱下条形基础及十字交叉基础资料.ppt

 高等基础工程学讲义4- 柱下条形基础及十字交叉基础 1、柱下条形基础内力计算 2、十字交叉条形基础内力计算 * 关于柱下条形基础及十字交叉基础内力计算的《规范》规定 1、在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布较均匀，且条形基础梁的高度不小于 1/6柱距时，地基反力可按直线分布，条形基础梁的内力可按连续梁计算，此时边跨跨中弯矩及第一内支座的弯姐值宜乘以1. 2 的系数； 2、当不满足本条第 1 款的要求时，宜接弹性地基梁计算； 3、对交叉条路基础，交点上的柱荷载，可按静力平衡条件及变形协调条件，进行分配。其内力可按本条上述规定，分别进行计算。 一、 柱下条形基础内力计算方法 计算原则：应同时满足静力平衡和变形协调的共同作用条件 目前提出的计算方法（三种）： 1.简化计算方法：采用基底压力呈直线分布假设，用倒梁法或静定分析法计算。 满足静力平衡条件，是最常用的设计方法 适用于柱荷载比较均匀、柱距相差不大，基础对地基的相对刚度较大，以致可忽略柱间的不均匀沉降的影响的情况。 1、柱下条形基础内力计算（1/14） 2.弹性地基上梁的计算方法：将柱下条形基础看成是弹性地基上的梁，采用合适的地基计算模型（地基模型应结合地区经验进行选择），考虑地基与基础的共同作用，即满足地基与基础之间的静力平衡和变形协调条件，建立方程。 可以用解析法、近似解析法和数值分析方法等直接或近似求解基础内力。 适用于具有不同相对刚度的基础、荷载分布和地基条件。 没有考虑上部结构刚度的影响，计算结果一般偏于安全。 3.考虑上部结构参与共同工作的方法： 最符合条形基础的实际工作状态，但计算过程相当复杂，工作量很大 通常将上部结构适当予以简化以考虑其刚度的影响，例如等效刚度法、空间子结构法、弹性杆法、加权残数法等 目前在设计中应用尚不多。 1、柱下条形基础内力计算（2/14） 二、简化计算法 采用基底压力呈直线分布的假设，这要求基础相对于地基有很大的刚度，一种判断方法是当下式条件时，认为基础是刚性的： 常用方法有静定分析法和倒梁法两种。 1、柱下条形基础内力计算（3/14） 1. 倒梁法 将地基反力视作为作用在基础梁上的荷载，将柱子视作为基础梁的支座，这样就可将基础梁作为一倒置的连续梁进行计算，故称为倒梁法. 计算步骤： （1）按柱的平面布置和构造要求确定条形基础长度L，根据地基承载力特征值确定基础底面积A，以及基础宽度B=A/L和截面抵抗矩 。 （2）按直线分布假设计算基底净反力： 1、柱下条形基础内力计算（4/14） (3)确定柱下条形基础的计算简图如图示，系为将柱脚作为不动铰支座的倒连续梁。基底净线反力和除柱轴力以外的其它外荷载（柱传下的力矩、柱间分布荷载等）是作用在梁上的荷载。 (4)进行连续梁分析，可用弯矩分配法、 连续梁系数表等方法。 (5)按求得的内力进行梁截面设计。 (6)翼板的内力和截面设计与扩展式基 础相同。 1、柱下条形基础内力计算（5/14） 基底反力局部调整 按此方法求得的支座反力Ri一般与柱荷载Fi不相等，不能满足支座静力平衡条件，原因是在计算中假设柱脚为不动铰支座，同时又规定基底反力为直线分布，两者不能同时满足。 对不平衡力进行调整：即将不平衡力（柱轴力与支座反力的差值）均匀分布在支座附近的局部范围（一般取1/3的柱跨）上再进行连续梁分析，将结果叠加到原先的分析结果上，如此逐次调整直到不平衡力基本消除，从而得到梁的最终内力分布。 1、柱下条形基础内力计算（6/14） （1）首先根据支座处的柱荷载Fi和支座反力Ri求出不平衡力△Ri △Ri=Fi-Ri （2）将支座不平衡力的差值折算成分布荷载△q，均匀分布在支座相邻两跨间，分布范围为： 对边跨支座