基礎(chǔ)工程趙明華PPT課件

1、n設(shè)計(jì)等級(jí)（安全等）設(shè)計(jì)等級(jí)（安全等）n設(shè)計(jì)狀況（持久、短暫及偶然）設(shè)計(jì)狀況（持久、短暫及偶然）n設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)作用效應(yīng)分析分析基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)抗力抗力及其他性能分析及其他性能分析（按兩種極限（按兩種極限狀態(tài)、最不利荷載組合）狀態(tài)、最不利荷載組合）第1頁(yè)/共21頁(yè)n概率極限設(shè)計(jì)法與極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則概率極限設(shè)計(jì)法與極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則極限狀態(tài)極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則 p fa 原則原則（承載力驗(yàn)算）（承載力驗(yàn)算） ss原則原則（變形驗(yàn)算）（變形驗(yàn)算）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和耐久性的要求基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

2、、剛度和耐久性的要求經(jīng)常承受水平荷載的高層建筑、構(gòu)筑物以及基坑工經(jīng)常承受水平荷載的高層建筑、構(gòu)筑物以及基坑工程的穩(wěn)定性驗(yàn)算等程的穩(wěn)定性驗(yàn)算等第2頁(yè)/共21頁(yè)n地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料上部結(jié)構(gòu)資料上部結(jié)構(gòu)資料 設(shè)計(jì)時(shí)所采用的荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的設(shè)計(jì)時(shí)所采用的荷載效應(yīng)最不利組合與相應(yīng)的抗力或限值應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定抗力或限值應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定巖土工程勘察資料巖土工程勘察資料原位測(cè)試資料原位測(cè)試資料 地基承載力、單樁豎向承載力以及地基壓縮模地基承載力、單樁豎向承載力以及地基壓縮模量和變形模量的原位測(cè)試報(bào)告等量和變形模量的原位測(cè)試報(bào)告等第3頁(yè)/共21頁(yè)n天然地基天然地基土質(zhì)地基

3、土質(zhì)地基巖石地基巖石地基特殊土地基特殊土地基n人工地基人工地基若天然地基軟弱，承載力和變形不若天然地基軟弱，承載力和變形不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，需對(duì)其進(jìn)行加固處理的能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，需對(duì)其進(jìn)行加固處理的( (如如排水固結(jié)法等處理排水固結(jié)法等處理) )地基。地基。n復(fù)合地基復(fù)合地基由兩種不同強(qiáng)度的介質(zhì)（如軟土中由兩種不同強(qiáng)度的介質(zhì)（如軟土中加入水泥）組成的人工地基。加入水泥）組成的人工地基。第4頁(yè)/共21頁(yè)柱下單獨(dú)基礎(chǔ)墻下單獨(dú)基礎(chǔ)十字交叉梁基礎(chǔ)梁板或平板式筏形基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ)墻下條形基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)沉箱基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)第5頁(yè)/共21頁(yè)圖1.1 柱下單獨(dú)基礎(chǔ)第6頁(yè)/共21頁(yè)圖1.2 墻下單獨(dú)基礎(chǔ)第7頁(yè)/

4、共21頁(yè)圖1.3 柱下條形基礎(chǔ)第8頁(yè)/共21頁(yè)圖1.4 墻下無(wú)筋擴(kuò)展條形基礎(chǔ)第9頁(yè)/共21頁(yè)圖1.5 十字交叉梁基礎(chǔ)第10頁(yè)/共21頁(yè)圖1.6 箱形基礎(chǔ)（由頂、底板與內(nèi)、外墻等組成、并由鋼筋砼整澆而成空間整體結(jié)構(gòu)）第11頁(yè)/共21頁(yè)基樁直徑2.2m,長(zhǎng)度80m,鉆孔長(zhǎng)度近90m圖1.7 某公路大橋主橋南塔的樁基礎(chǔ)第12頁(yè)/共21頁(yè)井筒狀的結(jié)構(gòu)物在井壁的圍護(hù)下從井內(nèi)挖土在自重作用下逐漸下沉封底封頂形成的深基礎(chǔ)圖1.8 沉井基礎(chǔ)第13頁(yè)/共21頁(yè)圖1-9 共 同 工 作 概 念 地基 基礎(chǔ) 上部結(jié)構(gòu)圖1.9不均勻沉降引起砌體開(kāi)裂第14頁(yè)/共21頁(yè)圖 1.10 地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)的常規(guī)分析簡(jiǎn)圖第1

5、5頁(yè)/共21頁(yè) n上部結(jié)構(gòu)為絕對(duì)剛性，上部結(jié)構(gòu)為絕對(duì)剛性，將約束基礎(chǔ)變形，僅在將約束基礎(chǔ)變形，僅在支座間發(fā)生局部彎曲支座間發(fā)生局部彎曲 n上部結(jié)構(gòu)為完全柔性，上部結(jié)構(gòu)為完全柔性，對(duì)基礎(chǔ)變形約束作用很對(duì)基礎(chǔ)變形約束作用很小，基礎(chǔ)產(chǎn)生整體彎曲小，基礎(chǔ)產(chǎn)生整體彎曲圖1.11 上部結(jié)構(gòu)剛度影響示意圖第16頁(yè)/共21頁(yè) 柔性基礎(chǔ)，隨地基變?nèi)嵝曰A(chǔ)，隨地基變形而任意彎曲，基底形而任意彎曲，基底反力分布與基礎(chǔ)上荷反力分布與基礎(chǔ)上荷載分布相同，無(wú)力調(diào)載分布相同，無(wú)力調(diào)整基底的不均勻沉降整基底的不均勻沉降 圖1.12 剛性基礎(chǔ)，在荷載作剛性基礎(chǔ)，在荷載作用下基礎(chǔ)不產(chǎn)生撓曲，用下基礎(chǔ)不產(chǎn)生撓曲，基底平面沉降后仍保

6、基底平面沉降后仍保持平面，基底反力分持平面，基底反力分布有多種形態(tài)布有多種形態(tài) 第17頁(yè)/共21頁(yè)n 文克勒地基模型文克勒地基模型 地基任一點(diǎn)所受的壓力地基任一點(diǎn)所受的壓力強(qiáng)度與該點(diǎn)的地基沉降強(qiáng)度與該點(diǎn)的地基沉降成正比的假設(shè)即成正比的假設(shè)即p 土體表面某點(diǎn)單位面積 上的壓力，kN/m2s 相應(yīng)于某點(diǎn)的豎向位移,mk 基床系數(shù)，kN/m3 圖1.14 文克勒地基模型（a）彈簧模型； （b）文克勒地基 上的剛性基礎(chǔ)第18頁(yè)/共21頁(yè)n 彈性半空間地基模型 r 集中力到計(jì)算點(diǎn)的距離E 彈性材料的彈性模量彈性材料的泊桑比將地基土體視為均質(zhì)彈性半空間體，當(dāng)其表面作用一集中力P時(shí)，其表面任一點(diǎn)的豎向位移： 圖1.15 彈性半空間體表面的豎向位移計(jì)算 （a）集中荷載；（b）矩形面積均布荷載第19頁(yè)/共21頁(yè)n分層地基模型分層地基模型 根據(jù)土力學(xué)中分層總和法根據(jù)土力學(xué)中分層總和法計(jì)計(jì)算地基沉降：算地基沉降：也可采用數(shù)值法計(jì)算 圖1-16 第i土層的平均附加應(yīng)力，kN/m2； Hi