2011巖土工程師考試淺基礎設計講解(2)

　　7.1.2 基礎設計方法 $lesson$

　　基礎的上方為上部結構的墻、柱，而基礎底面以下則為地基土體?；A承受上部結構的作用并對地基表面施加壓力(基底壓力)，同時，地基表面對基礎產生反力(地基反力)。兩者大小相等，方向相反?；A所承受的上部荷載和地基反力應滿足平衡條件。地基土體在基底壓力作用下產生附加應力和變形，而基礎在上部結構和地基反力的作用下則產生內力和位移，地基與基礎互相影響、互相制約。進一步說，地基與基礎之間，除了荷載的作用外，還與它們抵抗變形或位移的能力有著密切關系。而且，基礎及地基也與上部結構的荷載和剛度有關。即：地基、基礎和上部結構都是互相影

　　響、互相制約的。它們原來互相連接或接觸的

　　部位，在各部分荷載、位移和剛度的綜合影響

　　下，一般仍然保持連接或接觸，墻柱底端位移、

　　該處基礎的變位和地基表面的沉降相一致，滿

　　足變形協(xié)調條件。上述概念?？煞Q為地基-基礎

　　-上部結構的相互作用。

　　為了簡化計算，在工程設計中，通常把上部

　　結構、基礎和地基三者分離開來，分別對三者進

　　行計算：視上部結構底端為固定支座或固定鉸支

　　座，不考慮荷載作用下各墻柱端部的相對位移，

　　并按此進行內力分析(圖7-1b);而對基礎與地

　　基，則假定地基反力與基底壓力呈直線分布，分

　　別計算基礎的內力與地基的沉降(圖7-1c、d)。

　　這種傳統(tǒng)的分析與設計方法，可稱為常規(guī)設計法。

　　這種設計方法，對于良好均質地基上剛度大的基 圖7-1 常規(guī)設計法計算簡圖

　　礎和墻柱布置均勻、作用荷載對稱且大小相近的

　　上部結構來說是可行的。在這些情況下，按常規(guī)設計法計算的結果，與進行地基-基礎-上部結構相互作用分析的差別不大，可滿足結構設計可靠度的要求，并已經過大量工程實踐的檢驗。

　　基底壓力一般并非呈直線(或平面)分布，它與土的類別性質、基礎尺寸和剛度以及荷載大小等因素有關。在地基軟弱、基礎平面尺寸大、上部結構的荷載分布不均等情況下，地基的沉降喝分力將受到基礎和上部結構的影響，而基礎和上部結構的內力和變位也將調整。如按常規(guī)方法計算，墻柱底端的位移、基礎的撓曲和地基的沉降將各不相同，三者變形不協(xié)調，且不符合實際。而且，地基不均勻沉降所引起的上部結構附加內力和基礎內力變化，未能在結構設計中加以考慮，因而也不安全。只有進行地基-基礎-上部結構的相互作用分析，才能合理進行設計，做到既降低造價又能防止建筑物遭受損壞。目前，這方面的研究工作已取得進展，人們可以根據(jù)某些實測資料和借助電子計算機，進行某些結構類型、基礎型式和地基條件的相互作用分析，并在工程實踐中運用相互作用分析的成果或概念。

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