基础工程(总复习)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基 础 工 程,（,总复习,）,1,基础工程总复习,一、基本内容与复习要点,1刚性基础和扩展基础,2柱下条形基础、箱形基础和筏板基础,3桩基础,二、例题分析,2,1刚性基础和扩展基础,（1）一般概念：地基，天然地基，刚性基础，扩展基础，柱下独立基础，墙下条形基础；,（2）浅基础的一般施工方法；,（3）刚性基础与扩展基础的特征和设计要点。,复习要点,1）持力层地基承载力计算：,（3-17）,（3-18）,注意各项的含义，p.41，特别是,和,m,、,d,的确定。,3,2）软弱下卧层检算：,计算模型（图3-15，应力扩散角）。,3）刚性基础与扩展基础的检算,刚性基础：刚性角，容许宽高比，,p,j,与,h,0,；,扩展基础：检算项目，破坏形态，荷载组合，,p,j,与,h,0,。,4）一些概念：刚性基础，柔性基础，刚性角，天然地基，持力层，下卧层,5）一些构造要求：,最小埋置深度，刚性角，钢筋的选配。注意公式中各参数的取值，表格的查法，计算结果带单位。,4,图3-15 软弱下卧层的计算图式,z,tan,z,tan,b,持力层,5,2柱下条形基础、箱形基础和筏板基础,（1）一般概念：柱下条形基础，箱形基础，筏板基础，上部结构、地基、基础的共同作用，地基模型，Winkler地基模型的基本假设、要点和局限性；,（2）Winkler弹性地基上的梁，基床系数,k,，柔度指数,l,，梁按柔度指数的分类，无限长梁和半无限长梁在简单条件下的计算，对称性的利用；,（3）倒梁法的基本假设和计算方法。,6,复习要点,1）各地基模型的要点和适用条件，Winkler地基模型的基本假设和局限性；（p.8184）,2）Winkler弹性地基上的梁，基床系数,k,，柔度指数,l,，梁按柔度指数的分类，无限长梁和半无限长梁在简单条件下的计算，对称性的利用；,注意：,坐标系与原点的确定，坐标为负值时的处理方法，,和柔度指数,l,的单位。,3）一些概念：Winkler地基，弹性地基梁，无限长梁，半无限长梁，基床系数，柔度指数。,7,3桩基础,（1）桩的分类；,（2）桩的一般施工方法；,（3）桩和桩基础的荷载传递；,（4）桩基础的整体分析，低承台桩基础桩顶内力的简化计算方法：假设条件，计算特点与方法；,（5）单桩竖向抗压承载力的计算：静载试验方法，经验公式；,（6）群桩效应与考虑群桩效应后的基桩承载力；,（7）桩基沉降的计算方法；,（8）承台计算。,8,复习要点,1）承载力计算：,单桩承载力：,.砼预制桩和小直径灌注桩：,（5-21）,.大直径灌注桩：,（5-22）,注意：挖孔桩考虑护壁作用。,.嵌岩桩：,（5-23）,9,群桩基础中的基桩承载力：,考虑群桩效应时的摩擦桩：,（5-67）,（5-69）,不考虑群桩效应时的摩擦桩：（见p.173）,嵌岩桩：（5-71）,注意8个系数的含义：,了解地基规范与桩基规范的差异（p.150）。,10,2）轴向受压承载力检算：,荷载效应的基本组合作用下，应满足,（5-73）,3）软弱下卧层检算：,计算模型（图5-27，群桩，单桩，应力扩散角），过程,4）群桩基础的平面分析,单桩刚度系数，桩基础的整体刚度系数，高承台桩基础的平面分析过程,5）低承台桩基础桩顶内力的简化计算方法：,（5-61）,注意各符号的含义及坐标的正负号。,11,6）承台计算,内力计算，,抗冲切,（柱冲切，角桩冲切），抗剪切，抗弯曲。,7）一些概念：轴向受力桩，高承台桩基，低承台桩基，桩的变形系数，刚度系数，刚性桩，弹性桩，预制桩，钻孔桩，群桩效应，群桩效应系数，分项系数。,12,二例题分析,例1,某砖墙承重房屋的底层墙厚拟取为370mm，已知：,（1）按荷载的标准组合算得作用于基础上的荷载（简化至设计地面）为：竖向力：,F,k,=530kN/m；偏心距：,e,=0.1m。,（2）土层为均匀的粉质粘土，土性参数与承载力指标为：,=17.5kN/m,3,，,f,ak,=220kPa，,b,=0.3，,d,=1.6,（3）采用刚性基础，其材料为C15砼（容许刚性角为45,），埋深2m。,试确定基础的宽度与高度。,解：,由公式（3-17），得：,13,暂取,f,a,=262kPa，试算基础宽度，由公式（3-30），有：,取,b,=2.5m3m，故不需试算。但因荷载偏心，须进行承载力检算：,14,所以，,b,满足要求。,按容许刚性角确定基础高度如下：,取,H,0,=1.2m，可以满足要求。,15,例2,柱下钢筋混凝土独立基础的抗冲切检算公式为：,如果某柱的截面尺寸为0.4m0.4m，基础的平面尺寸为2.5m2.5m，高度为0.5m，假定受力钢筋直径为20mm，混凝土保护层厚度为40mm，试计算该公式中的,A,l,。,解：,由已知条件，得：,h,0,=,h,-,a,-,r,g,=0.5-0.04-0.010=0.45m,锥体上边缘宽度为：,a,t,=0.4m,锥体下边缘宽度为：,a,b,=,a,t,+2,h,0,=0.4+20.45=1.3m2.5m,所以荷载的计算面积为梯形（如图），其高为：,1.25-0.2-0.45=0.6m,得梯形面积：,A,l,=0.5(1.3+2.5)0.6=1.14m,2,16,17,例3,图示无限长地基梁，已知,=0.2m,-1,，试计算截面,A,的弯矩,M,A,和剪力,V,A,。,（提示：,注意,x,的单位是弧度）,18,解：,M,1,为负值，,M,2,为正值。当,M,1,单独作用时，,x,1,=4m，,x,1,=0.24=0.8，于是有：,当,M,2,单独作用时，,x,2,=-4m，取绝对值计算，但计算所得的,M,A2,应反号（,V,A2,不变），因为,|,x,2,|=0.24=0.8，于是有：,19,迭加得到：,上述结果也可利用对称性计算得出。因为图示结构和荷载关于A点对称，故弯矩应是对称的，而剪力则为反对称，由此可直接判断A点的弯矩为单个荷载作用时的两倍，剪力为零。,20,例4,某一级建筑柱下独立桩基，算至承台底面中心的桩基竖向荷载（荷载效应基本组合）设计值为：竖向力,F,=6200 kN，弯矩,M,=850 kN-m，水平力,H,=500 kN，承台埋深2.0 m，承台及承台上土重设计值,G,=640 kN。,建筑场地地层条件：,012m，粉质粘土，重度,=19kN/m,3,，,e,=0.80，,I,L,=0.7，地基土极限承载力标准值,q,ck,=200 kPa；,1214 m，细砂、中密；,1419 m，卵石层，中密；,初步决定采用钻孔灌注桩，桩径,d,=800mm，4根，桩基础的尺寸如图所示。,21,试按经验公式法计算复合基桩承载力，验算其是否满足要求。,（a）桩基立面图 （b）桩基平面图,22,解：,计算基桩承载力,查表（5-6）和（5-7），得：,粉质粘土：,q,sk,=50 kPa,细砂层：,q,sk,=60kPa,砾石、卵石层：,q,sk,=120 kPa，,q,pk,=2000 kPa,复合基桩的竖向承载力设计值为：,（5-67）,当无静载荷试验的情况下，其极限侧阻、端阻和承台土阻力标准值为：,Q,sk,=,u,q,s,i,k,l,i,=,0.8（10.050+2.060+2.0120）,=2161.4 kN,23,Q,pk,=,q,pk,A,p,=2000,(0.8/2),2,=1005.3 kN,Q,ck,=,q,ck,A,c,/,n,=20014/4=700.0 kN,式中,A,c,=承台底面净面积=440.504=14.0 m,2,；,n,为桩的根数，,n,=4；,B,c,/,l,=4/14=0.29,B,c,为承台宽度(m)，,l,为桩的入土长度(m)；,s,a,/,d,=2.4/0.8=3.0（,x,、,y,向相同）,故由表4-18表4-19查得,s,=0.80；,p,=1.66；,i,c,=0.13；,e,c,=0.63,s,=,p,=1.67；,c,=1.65,承台外区面积：,A,e,c,=40.423.20.42=5.76 m,2,24,承台内区面积：,A,i,c,=,A,c,A,i,c,=145.76=8.24 m,2,则,R,=0.82161.41.671.661005.31.670.347001.65,=1035.4999.3144.22178.9 kN,验算基桩承载力,由公式（5-61）算得,25,轴心竖向力作用下，由公式（5-72）：,0,N,=1.117101881 kN,R,=2178.9 kN,偏心竖向力作用下，由公式（5-73）：,0,N,max,=1.11887.12075.8 kN,1.2,R,=1.22178.9=2614.7 kN,故复合基桩承载力满足要求。,以上示例仅供估算基桩竖向承载力设计值之用，实际工程应以现场静载荷试验取得的单桩极限承载力标准值为基准（因其为一级建筑）。,26,考 试 时 间：2008-01-07 下午 2：304：30,考 试 地 点：,X2321教室,答 疑 时 间：2007年1月5 日1月6 日,上午：9：0012：00,下午：2：006：00,答 疑 地 点：X1426,27,