柱下基础设计的新思路

关 键 词:结构设计论文
资料等级:柱下基础设计的新思路
发布时间:2014-9-2
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                                     柱下基础设计的新思路
目前高层建筑柱下基础常用的有两种型式。一种为梁板式筏基,平均地基反力作为倒梁式楼盖的荷载。由冲切、剪切计算决定肋梁高度。柱与肋梁相交处的构造水平加腋,在梁端形成相当大的刚域,采用计算楼盖的一体化程序进行内力分析和配筋计算,计算结果截面大、配筋多,不符合实际情况,这是因为忽略地基反力的不均匀性,忽略肋梁两侧底板作为梁翼缘的有利作用,忽略梁端刚域形成虚柱对肋梁的嵌固作用而造成的。另一种为独立柱基加隔水板基础(墩座式筏基),独立柱基承担柱轴力,柱基间的平板(或梁板)抵抗水的上浮力,各负其责,分工明确。这种结构型式若作为整调不均匀沉降(加大柱基沉降),板只作为隔潮作用是合理的。隔板专为抗水浮力而设置显然是说不通的,因为柱传来的荷载是由地基土的反力和水浮力共同承担的,而且是互补的。再者水浮力是变化的,地基土反力和水浮力各承担多少也是不定的。若按最高水头设计隔水板,再忽略了水浮力,按柱传荷载来设计独立柱基,造成抗力过剩,材料浪费。
编辑评价
运用众所周知的力学知识,首先是力的刚度集聚和捷径传递原理结合地基土的特性,揭示了柱基下地基反力分布的不均匀性,柱基冲切锥以内部分的反力集度高,直接传承柱的轴向荷载,冲切锥以外部分反力集度低,承担了其余的柱轴力;再根据作用柱基上力的平衡关系,进行基础结构的内力计算和截面设计。按照这种思路设计的柱下基础,既能合理的发挥地基土的承载能力,又能有效地抵抗水的浮力。同时阐明了地基和可能出现的水浮力共同承载,而且是互补的(水升土卸载,水降土替代)。
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