（精品）ppt课件--柱下条形基础、筏形基础和箱形基础.ppt

1、【精品】ppt课件-柱下条形基础、筏形基础和箱形基础3.1 概述概述地地基基与与基基础础工工程程筏形基础筏形基础地地基基与与基基础础工工程程箱型基础箱型基础箱形基础一般为多层，至少一层，因此埋深较大，具有较好的补偿性和较好的抗震效果。天然地基上较高的高层建筑或重型建筑物一般须采用箱形基础。地地基基与与基基础础工工程程桩筏基础桩筏基础地地基基与与基基础础工工程程桩箱基础桩箱基础地地基基与与基基础础工工程程陆家嘴的高层建筑群陆家嘴的高层建筑群返回返回地地基基与与基基础础工工程程u 位于上海浦东陆家嘴，总 建筑面积89500m2。u 主楼88层高420.5m,裙房 6层,层地下室,面积约 21000

2、m2；u 巨型框筒结构(以混凝土 为主的钢-混凝土结构)。地地基基与与基基础础工工程程地地基基与与基基础础工工程程地地基基与与基基础础工工程程上海金茂大厦桩阀基础上海金茂大厦桩阀基础地地基基与与基基础础工工程程3.2 上部结构、基础、地基的共同作用上部结构、基础、地基的共同作用平面框架结构，柱下条形基础平面框架结构，柱下条形基础 静力平衡静力平衡 变形连续、协调变形连续、协调注：刚性基础、扩展基础设计时，仅考注：刚性基础、扩展基础设计时，仅考虑静力平衡，未考虑变形协调问题！虑静力平衡，未考虑变形协调问题！地地基基与与基基础础工工程程翼板翼板肋梁肋梁条条 基基3.2 上部结构、基础、地基的共同作

3、用上部结构、基础、地基的共同作用地地基基与与基基础础工工程程地基变形地基变形u1基础底面位移基础底面位移u2基础顶面位移基础顶面位移u3柱角位移柱角位移u4u1=u2u3=u4实质上，地基、基础和上部结构变形连续、协调实质上，地基、基础和上部结构变形连续、协调u地基、基础与上部结构三部分功能不同，材料各地基、基础与上部结构三部分功能不同，材料各异，研究方法亦不同，目前要把三部分完全统一起异，研究方法亦不同，目前要把三部分完全统一起来进行设计计算还有困难。（来进行设计计算还有困难。（相对刚度相对刚度对相互作用对相互作用影响最大）影响最大）地地基基与与基基础础工工程程柱下条形基础、筏形基础和箱形基

4、础柱下条形基础、筏形基础和箱形基础的设计特点的设计特点地地基基与与基基础础工工程程3.2.1 上部结构、基础、地基的共同作用的概念上部结构、基础、地基的共同作用的概念地地基基与与基基础础工工程程3.2.1.1 上部结构与基础的共同作用上部结构与基础的共同作用地地基基与与基基础础工工程程3.2.1.1 上部结构与基础的共同作用上部结构与基础的共同作用地地基基与与基基础础工工程程3.2.1.2 基础与地基的共同作用基础与地基的共同作用地地基基与与基基础础工工程程3.2.1.2 基础与地基的共同作用基础与地基的共同作用地地基基与与基基础础工工程程3.2.1.2 基础与地基的共同作用基础与地基的共同作

5、用地地基基与与基基础础工工程程3.2.1.3 上部结构、基础、地基的共同作用上部结构、基础、地基的共同作用地地基基与与基基础础工工程程3.2.2 地基模型地基模型地地基基与与基基础础工工程程3.2 上部结构、基础、地基的共同作用上部结构、基础、地基的共同作用地地基基与与基基础础工工程程3.2 上部结构、基础、地基的共同作用上部结构、基础、地基的共同作用33532cos23231RPRzPRPEsz地地基基与与基基础础工工程程3.2 上部结构、基础、地基的共同作用上部结构、基础、地基的共同作用mtsititzijtijEh1地地基基与与基基础础工工程程3.2 上部结构、基础、地基的共同作用上部结

6、构、基础、地基的共同作用cIvbEk)1(2地地基基与与基基础础工工程程地基模型的选择？地基模型的选择？地地基基与与基基础础工工程程3.2 上部结构、基础、地基的共同作用上部结构、基础、地基的共同作用地地基基与与基基础础工工程程3.2 上部结构、基础、地基的共同作用上部结构、基础、地基的共同作用地地基基与与基基础础工工程程3.2 上部结构、基础、地基的共同作用上部结构、基础、地基的共同作用方法：方法：1.按静力平衡将上按静力平衡将上部结构与基础分割，部结构与基础分割，求求支反力支反力；2.选择选择地基模型，地基模型，基础承受支座作用基础承受支座作用力，视为地基上的力，视为地基上的构件，计算构件

7、，计算地基反地基反力力；3.计算计算基础内力基础内力。特点：特点：未考虑上部结构刚未考虑上部结构刚度，所得地基变形度，所得地基变形偏大；偏大；未考虑基础变形引未考虑基础变形引发的上部结构内力。发的上部结构内力。地地基基与与基基础础工工程程3.2 上部结构、基础、地基的共同作用上部结构、基础、地基的共同作用地地基基与与基基础础工工程程地基顶面变形地基顶面变形u1u1基础底面位移基础底面位移u2u2基础顶面位移基础顶面位移u3u3柱底端位移柱底端位移u4u4u1=u2u3=u4三者之间变形与它们相互作用力、三者之间变形与它们相互作用力、相互刚度有关。相互刚度有关。三者之间的作用力与它们的变形三者之

8、间的作用力与它们的变形和刚度有关。和刚度有关。上部结构、基础与地基之间上部结构、基础与地基之间存在相互作用力，且满足存在相互作用力，且满足静力静力平衡平衡条件。条件。3.2 上部结构、基础、地基的共同作用上部结构、基础、地基的共同作用地地基基与与基基础础工工程程三种方法计算结果比较三种方法计算结果比较地地基基与与基基础础工工程程3.3 柱下条形基础柱下条形基础地地基基与与基基础础工工程程3.3.1柱下条形基础的结构及构造柱下条形基础的结构及构造翼板翼板肋梁肋梁地地基基与与基基础础工工程程3.3 柱下条形基础柱下条形基础地地基基与与基基础础工工程程3.3.1柱下条形基础的结构与构造柱下条形基础的

9、结构与构造地地基基与与基基础础工工程程条形基础的端部宜向外伸出，其长度宜条形基础的端部宜向外伸出，其长度宜为第一跨距的为第一跨距的0.250.25倍倍地地基基与与基基础础工工程程3.3.1柱下条形基础的结构与构造柱下条形基础的结构与构造地地基基与与基基础础工工程程3.3.1柱下条形基础的结构与构造柱下条形基础的结构与构造地地基基与与基基础础工工程程3.3.1柱下条形基础的结构与构造柱下条形基础的结构与构造地地基基与与基基础础工工程程3.3.2柱下条形基础的设计计算柱下条形基础的设计计算翼板翼板肋梁肋梁地地基基与与基基础础工工程程3.3.2 柱下条形基础内力计算方法柱下条形基础内力计算方法地地基

10、基与与基基础础工工程程3.3.2.1倒梁法倒梁法地地基基与与基基础础工工程程3.3.2.1倒梁法倒梁法地地基基与与基基础础工工程程3.3.2.1倒梁法倒梁法地地基基与与基基础础工工程程3.3.2.1倒梁法倒梁法地地基基与与基基础础工工程程3.3.2.2文克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算qbpdxdVqdxbpdxdVVV0)(q梁顶线荷载；梁顶线荷载；kN/m;p基底面荷载；基底面荷载；kN/m；b基础梁的底面宽度基础梁的底面宽度地地基基与与基基础础工工程程22224422)()(dxMddxdVdxMddxdEIMdxdEI而3.3.2.2文克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算qbp

11、dxdVbpqdxdEIqbpdxdEI)()(4444即：）（地地基基与与基基础础工工程程pksk bkqdxdEI)(443.3.2.2文克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算00)(4444EIbkdxdbkdxdEI044EIbkdxd地地基基与与基基础础工工程程3.3 柱下条形基础柱下条形基础xx1234e(C cos xC sin x)+e(C cos xC sin x)04,44444dxdEIbk则令52地基与基础工程地基与基础工程基于边界、荷载条件，求解微分方程；基于边界、荷载条件，求解微分方程；导出：挠度、转角、弯矩、剪力等的计算式。导出：挠度、转角、弯矩、剪力等的计算式。

12、3.3.2.2文克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算地地基基与与基基础础工工程程3.3.2.2文克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算xx1234e(C cos x C sin x)+e(C cos x C sin x)地地基基与与基基础础工工程程3.3.2.2文克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算.200187.0,2;2043.0 ,;22 ,0,0000KPwxKPwxKPkbPwxkbK则引入集中基床系数地地基基与与基基础础工工程程3.3.2.2文克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算地地基基与与基基础础工工程程3.3.2.2文克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算地地基基与与基基

13、础础工工程程挠度挠度转角转角弯矩弯矩M M剪力剪力V V3.3.2.2文克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算集中力（偶）作用下的无限长梁的内力：集中力（偶）作用下的无限长梁的内力：地地基基与与基基础础工工程程关键在于有限长梁的求解关键在于有限长梁的求解地地基基与与基基础础工工程程有限长梁的求解过程有限长梁的求解过程bbaaVMVM,bbbbaaaaVVMMVVMM;60地基与基础工程地基与基础工程Winkler弹性地基梁的内力计算步骤：弹性地基梁的内力计算步骤：44EIbk地地基基与与基基础础工工程程3.3.2.3 链杆法链杆法P119自学自学地地基基与与基基础础工工程程3.3.3柱下十字交

14、叉基础柱下十字交叉基础地基与基础工程地基与基础工程3.3.3柱下十字交叉基础柱下十字交叉基础iyixiFFFiyixww64地基与基础工程地基与基础工程3.3.3柱下十字交叉基础柱下十字交叉基础yiixFFFiyixwwiyiyixixwFwF;65地基与基础工程地基与基础工程3.3.3柱下十字交叉基础柱下十字交叉基础地基与基础工程地基与基础工程3.3.3柱下十字交叉基础柱下十字交叉基础niiniiAAFP11/PAFPnii/1AAPPPPnii/1iiiyiyiiixixAPFFFAPFFFiyiyiyixixixFFFFFF67地基与基础工程地基与基础工程规范要求的计算方法和验算内容规范

15、要求的计算方法和验算内容地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础aKKkfAGFP方向的偏心矩。分别是竖向荷载在两个与向的边长；分别是基础底面两个方与；且注：上式用于yxyxyyxxayKyxKxKKkkeelllelefWMWMAGFP6/6/2.1minmax地基与基础工程地

16、基与基础工程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础AWe1.0)0(61minpAWe即azczzfpp74地基与基础工程地基与基础工程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础.111101110平均附加应力系数层土体底面范围内、基底到第、层土体底面的距离；、基底到第、层土的压缩模量；第层土的再压缩模量；第；基底附加压力标准值应力标准值；基础底面处土体自重沉降计算经验系数；计算经验系数；考虑回弹影响的沉降iiiizziEiEppzzEpEpsiiiisisicsiiiinisissic地地基基与与基基础础工工程程

17、3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础.1001arctan建筑高度基础宽度（横向）、量；基础横向两端的沉降、HbssHbbssBABA下限度值。低烈度，土质较好时取弱取上限；度及以上烈度，土质软820011501Hb77地基与基础工程地基与基础工程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础。计算高度筏板的有效高度周长平均值。冲切破坏椎体上下边力。斜截面上的冲切抵抗冲切荷载

18、；)(7.0)2)(2(000201huhufVPhlhlPAFVFVFmmthpenneclll地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础yyxxWMWMAFyxP),(地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏

19、形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础

20、与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程课后作业课后作业地地基基与与基基础础工工程程本章回顾本章回顾地地基基与与基基础础工工程程本章回顾本章回顾地地基基与与基基础础工工程程本章回顾本章回顾地地基基与与基基础础工工程程本章回顾本章回顾地地基基与与基基础础工工程程第第3章章 柱下条形基础、筏形基础和箱形基础柱下条形基础、筏形基础和箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.3 柱下条形基础柱下条形基础地地基基与与基基础础工工程程3.3.2.1倒梁法倒梁法结构力学法结构力学法地地基基与与基基础础工工程程3.3.2.2文克尔地基上梁的计

21、算文克尔地基上梁的计算qbpdxdVqdxbpdxdVVV0)(q梁顶线荷载；梁顶线荷载；kN/m;p基底面荷载；基底面荷载；kN/m；b基础梁的底面宽度基础梁的底面宽度地地基基与与基基础础工工程程22224422)()(dxMddxdVdxMddxdEIMdxdEI而3.3.2.2文克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算qbpdxdVbpqdxdEIqbpdxdEI)()(4444即：）（地地基基与与基基础础工工程程pksk bkqdxdEI)(443.3.2.2文克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算00)(4444EIbkdxdbkdxdEI044EIbkdxd地地基基与与基基础础工工程

22、程3.3 柱下条形基础柱下条形基础xx1234e(C cos xC sin x)+e(C cos xC sin x)04,44444dxdEIbk则令109地基与基础工程地基与基础工程基于边界、荷载条件，求解微分方程；基于边界、荷载条件，求解微分方程；导出：挠度、转角、弯矩、剪力等的计算式。导出：挠度、转角、弯矩、剪力等的计算式。3.3.2.2文克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算地地基基与与基基础础工工程程3.3.2.2文克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算xx1234e(C cos xC sin x)+e(C cos xC sin x)111地基与基础工程地基与基础工程3.3.2.2文

23、克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算.200187.0,2;2043.0 ,;22 ,0,0000KPwxKPwxKPkbPwxkbK则引入集中基床系数地地基基与与基基础础工工程程3.3.2.2文克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算地地基基与与基基础础工工程程3.3.2.2文克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算地地基基与与基基础础工工程程挠度挠度转角转角弯矩弯矩M M剪力剪力V V3.3.2.2文克尔地基上梁的计算文克尔地基上梁的计算集中力（偶）作用下的无限长梁的内力：集中力（偶）作用下的无限长梁的内力：地地基基与与基基础础工工程程关键在于有限长梁的求解关键在于有限长梁的求解地地基基与与

24、基基础础工工程程有限长梁的求解过程有限长梁的求解过程bbaaVMVM,bbbbaaaaVVMMVVMM;117地基与基础工程地基与基础工程Winkler弹性地基梁的内力计算步骤：弹性地基梁的内力计算步骤：44EIbk地地基基与与基基础础工工程程3.3.2.3 链杆法链杆法P119自学自学地地基基与与基基础础工工程程3.3.3柱下十字交叉基础柱下十字交叉基础地基与基础工程地基与基础工程3.3.3柱下十字交叉基础柱下十字交叉基础iyixiFFFiyixww121地基与基础工程地基与基础工程3.3.3柱下十字交叉基础柱下十字交叉基础yiixFFFiyixwwiyiyixixwFwF;122地基与基础

25、工程地基与基础工程3.3.3柱下十字交叉基础柱下十字交叉基础地基与基础工程地基与基础工程3.3.3柱下十字交叉基础柱下十字交叉基础niiniiAAFP11/PAFPnii/1AAPPPPnii/1iiiyiyiiixixAPFFFAPFFFiyiyiyixixixFFFFFF124地基与基础工程地基与基础工程规范要求的计算方法和验算内容规范要求的计算方法和验算内容地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础

26、础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4.2地基验算地基验算地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础aKKkfAGFP方向的偏心矩。分别是竖向荷载在两个与向的边长；分别是基础底面两个方与；且注：上式用于yxyxyyxxayKyxKxKKkkeelllelefWMWMAGFP6/6/2.1minmax地基与基础工程地基与基础工程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础AWe1.0)0(61minpAWe即azczzfpp133地基与基础工程地

27、基与基础工程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.地基变形验算地基变形验算地地基基与与基基础础工工程程地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础.111101110平均附加应力系数层土体底面范围内、基底到第、层土体底面的距离；、基底到第、层土的压缩模量；第层土的再压缩模量；第；基底附加压力标准值应力标准值；基础底面处土体自重沉降计算经验系数；计算经验系数；考虑回弹影响的沉降iiiizziEiEppzzEpEpsiiiisisicsiiiinisissic地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础.

28、1001arctan建筑高度基础宽度（横向）、量；基础横向两端的沉降、HbssHbbssBABA下限度值。低烈度，土质较好时取弱取上限；度及以上烈度，土质软820011501Hb138地基与基础工程地基与基础工程3.4.3筏形基础的布置、结构与构造筏形基础的布置、结构与构造地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础。计算高度筏板的有效高度周长平均值。冲

29、切破坏椎体上下边力。斜截面上的冲切抵抗冲切荷载；)(7.0)2)(2(000201huhufVPhlhlPAFVFmmthpennecll VFl143地基与基础工程地基与基础工程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础yyxxWMWM

30、AFyxP),(地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4.5箱形基础的布置、结构与构造箱形基础的布置、结构与构造地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程3.4 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础地地基基与与基基础础工工程程基底反力计算方法基底反力计算方法地地基基与与基基础础工工程程3.4.6箱形基础的基础内力计算箱形基础的基础内力计算地地基基与与基基础础工工程程兴趣练习兴趣练习地地基基与与基基础础工工程程