《筏板基礎(chǔ)》課件

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1、23:47,1,筏板基礎(chǔ),Raft Foundation,2011-04-15,23:47,2,筏板基礎(chǔ),片筏基礎(chǔ)（或稱滿堂基礎(chǔ)、倒樓蓋基礎(chǔ)） 當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載較大，而所在地的地基承載力又較軟弱時(shí)，采用簡(jiǎn)單的條形基礎(chǔ)或井格基礎(chǔ)已不能適應(yīng)地基變形的需要時(shí)，常將墻或柱下基礎(chǔ)連成一片，使整個(gè)建筑物的荷載作用在一塊整板上，這種基礎(chǔ)稱為筏板基礎(chǔ)或片筏基礎(chǔ),23:47,3,23:47,4,圖12.9 筏形基礎(chǔ),（a）墻下筏形基礎(chǔ)；(b)平板式柱下筏形基礎(chǔ)； (c)下梁板式柱下筏形基礎(chǔ)；(d)上梁板式柱下筏形基礎(chǔ),23:47,5,23:47,6,23:47,7,23:47,8,23:47,9,23:47,10

2、,23:47,11,23:47,12,23:47,13,23:47,14,23:47,15,23:47,16,23:47,17,23:47,18,樁承平板式筏形基礎(chǔ),23:47,19,樁承有梁筏形基礎(chǔ),23:47,20,JGJ 6-99 高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范 建筑在線平臺(tái) ,23:47,21,23:47,22,當(dāng)建筑物開(kāi)間尺寸不大，或柱網(wǎng)尺寸較小以及對(duì)基礎(chǔ)的剛度要求不很高時(shí)，為便于施工，可將其做成一塊等厚度的鋼筋混凝土平板，即平板式筏形基礎(chǔ)，板上若帶有梁，則稱為梁板式或肋梁式筏形基礎(chǔ)。 筏形基礎(chǔ)自身剛度較大，可有效地調(diào)整建筑物的不均勻沉降，特別是結(jié)合地下室，對(duì)提高地基承載力極為有利。

3、,23:47,23,特點(diǎn),能充分發(fā)揮地基承載力 基礎(chǔ)沉降量比較小，調(diào)整地基不均勻沉降的能力比較強(qiáng) 具有良好的抗震性能 可以充分利用地下空間 施工方便 經(jīng)濟(jì),23:47,24,應(yīng)用條件（影響方案選擇的因素）,上部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 地基土質(zhì)條件 建筑功能要求 抗震要求 材料及施工條件 工程環(huán)境 基礎(chǔ)造價(jià) 工期,23:47,25,常見(jiàn)類(lèi)型,梁板式 平板式,23:47,26,23:47,27,柱鋼筋在樁基承臺(tái)板/樁承筏形基礎(chǔ)中的錨固,23:47,28,柱鋼筋在樁基承臺(tái)板/樁承筏形基礎(chǔ)中的錨固,23:47,29,柱鋼筋在梁板式筏形基礎(chǔ)中的錨固,23:47,30,柱鋼筋在梁板式筏形基礎(chǔ)中的錨固,23:47,31

4、,23:47,32,3.2 筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求,一、一般規(guī)定 （一）埋深 1/12h，1/15h樁筏 非抗震或抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)，可適當(dāng)減小 地下水位很高，可適當(dāng)減小 設(shè)置地下一層地下室 巖基可不設(shè)地下室，但為保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定，防止傾覆和滑移，應(yīng)采用地錨等必要措施,23:47,33,（二）選型 梁板式：耗費(fèi)鋼筋和混凝土較少，經(jīng)濟(jì) 平板式：對(duì)地下室空間高度有利，施工便利 筏基形式的選用根據(jù)以下條件綜合分析確定： 土質(zhì) 上部結(jié)構(gòu)體系 柱距 荷載大小 施工條件,23:47,34,（三）筏基的偏心距 對(duì)單幢建筑物，在均勻地基的條件下，箱形和筏形基礎(chǔ)的基底平面形心宜與結(jié)構(gòu)豎向荷載重心重合 當(dāng)不能重合時(shí)

5、，在永久荷載與樓（屋）面活荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合下，偏心距宜符合下式要求： ()/ （5.1.2） 式中 與偏心距方向一致的基礎(chǔ)底面邊緣抵抗矩； 基礎(chǔ)底面積。,23:47,35,（一）筏板混凝土 5.1.6 箱形基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于；筏形基礎(chǔ)和樁箱、樁筏基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于。 當(dāng)采用防水混凝土?xí)r，防水混凝土的抗?jié)B等級(jí)應(yīng)根據(jù)地下水的最大水頭的比值，按表5.1.6選用，且其抗?jié)B等級(jí)不應(yīng)小于0.6。對(duì)重要建筑宜采用自防水并設(shè)架空排水層方案。,二、構(gòu)造要求,23:47,36,23:47,37,（二）筏板基礎(chǔ)的防滲措施,地下室防滲 防堵結(jié)合 自防水并設(shè)架空排水層方案,23:47,38,三）筏板

6、基礎(chǔ)幾何尺寸的確定,筏形基礎(chǔ)分梁板式和平板式兩種類(lèi)型，應(yīng)根據(jù)地基土質(zhì)、上部結(jié)構(gòu)體系、柱距、荷載大小以及施工等條件確定,23:47,39,1.梁板式筏基,5.3.2 梁板式筏基底板的板格應(yīng)滿足受沖切承載力的要求。梁板式筏基的板厚不應(yīng)小于300，且板厚與板格的最小跨度之比不宜小于1/20。 5.3.3 梁板式筏基的基礎(chǔ)梁除滿足正截面受彎及斜截面受剪承載力外，尚應(yīng)驗(yàn)算底層柱下基礎(chǔ)梁頂面的局部受壓承載力。,23:47,40,5.3.4 地下室底層柱、剪力墻與梁板式筏基的基礎(chǔ)梁的連接構(gòu)造要求應(yīng)符合下列規(guī)定： 5.3.4.1 當(dāng)交叉基礎(chǔ)梁的寬度小于柱截面的邊長(zhǎng)時(shí)，交叉基礎(chǔ)梁連接處應(yīng)設(shè)置八字角，柱角和八字角

7、之間的凈距不宜小于50（圖5.3.4）； 5.3.4.2 當(dāng)單向基礎(chǔ)梁與柱連接時(shí)，柱截面的邊長(zhǎng)大于400，可按 圖5.3.4、采用；柱截面的邊長(zhǎng)小于等于4000，可按 圖5.3.4采用； 5.3.4.3 當(dāng)基礎(chǔ)梁與剪力墻連接時(shí)，基礎(chǔ)梁邊至剪力墻邊的距離不宜小于50（圖5.3.4）。,23:47,41,23:47,42,1.平板式筏基,5.3.5 平板式筏基的板厚應(yīng)能滿足受沖切承載力的要求。板的最小厚度不宜小于400。計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮作用在沖切臨界截面重心上的不平衡彎矩所產(chǎn)生的附加剪力。距柱邊/處沖切臨界截面的最大剪應(yīng)力應(yīng)按公式 (5.3.5-1)、（5.3.5-2）、（5.3.5-3）計(jì)算（圖5.

8、3.5）。,23:47,43,23:47,44,當(dāng)柱荷載較大，等厚度筏板的受沖切承載力不能滿足要求時(shí)，可在筏板上面增設(shè)柱墩或在筏板下局部增加板厚或采用抗沖切箍筋來(lái)提高受沖切承載能力。,23:47,45,（四）筏基的抗彎要求,5.3.11.1柱下板帶中在柱寬及其兩側(cè)各0.5倍板厚的有效寬度范圍內(nèi)的鋼筋配置量不應(yīng)小于柱下板帶鋼筋的一半，且應(yīng)能承受作用在沖切臨界截面重心上的部分不平衡彎矩的作用。應(yīng)按下列公式計(jì)算： （5.3.11-1） （5.3.11-2） 式中 板與柱之間的部分不平衡彎矩； 不平衡彎矩傳至沖切臨界截面周邊的彎曲應(yīng)力系數(shù)； 5.3.11.2 考慮到整體彎曲的影響，柱下筏板帶和跨中板帶

9、的底部鋼筋應(yīng)有/貫通全跨，且配筋率不應(yīng)小于0.15；頂部鋼筋應(yīng)按實(shí)際配筋全部連通； 5.3.11.3 對(duì)有抗震設(shè)防要求的平板式筏基，計(jì)算柱下板帶受彎承載力時(shí)，柱內(nèi)力應(yīng)考慮地震作用不利組合。,23:47,46,五、其他構(gòu)造要求,（1）筏板的邊角區(qū)域是剛度和強(qiáng)度的薄弱地帶，應(yīng)對(duì)邊角區(qū)域采取加強(qiáng)措施：增加輻射狀鋼筋、增大配筋量、增加厚度 （2）施工縫或后澆帶等垂直接縫，應(yīng)布置在剪力較小的部位 （3）為減小板后，可在柱下采取增加彎起鋼筋的措施來(lái)抵抗沖切 （4） 筏形基礎(chǔ)地下室的外墻厚度不應(yīng)小于250，內(nèi)墻厚度不應(yīng)小于200。墻體內(nèi)應(yīng)設(shè)置雙面鋼筋，鋼筋配置量除滿足承載力要求外，豎向和水平鋼筋的直徑不應(yīng)小

10、于10，間距不應(yīng)大于200。,23:47,47,3.3 筏板基礎(chǔ)計(jì)算,（1）確定筏板底面尺寸和板厚 （2）確定筏板基的地基反力 （3）筏板內(nèi)力計(jì)算及配筋,23:47,48,1.懸臂法 方法概述就是傳統(tǒng)的墻下鋼混條基計(jì)算法。 計(jì)算特點(diǎn)假定基底土反力為均勻分布，為了減小基底壓力使之滿足軟弱地基承載力的要求而將基底加寬到互相連通的程度，但不作為連續(xù)的整板去分析。 方法缺點(diǎn)基礎(chǔ)寬度加大后，基底土的反力分布實(shí)際上是不均勻的。計(jì)算時(shí)，基底已經(jīng)連成了一體卻不考慮其連續(xù)性，因此很不合理，計(jì)算的結(jié)果是不經(jīng)濟(jì)的。,23:47,49,2.倒樓蓋法 方法概述假定筏板為一塊倒置于地基上的連續(xù)板，由縱橫墻支承。 計(jì)算特點(diǎn)

11、假定基底土反力為均勻分布，按普通的樓蓋計(jì)算。 方法缺點(diǎn)考慮了筏板的整體性，計(jì)算結(jié)果較懸臂法經(jīng)濟(jì)。但此法仍然沒(méi)有考慮到基底土的反力分布實(shí)際上是不均勻的，所以各墻支座處所算得的負(fù)彎矩偏小，甚至出現(xiàn)小于實(shí)際彎矩而偏于不安全。,23:47,50,3.柔性基礎(chǔ)簡(jiǎn)化計(jì)算法 方法概述將在柱荷載作用下的十字交叉條形基礎(chǔ)簡(jiǎn)化為各條單向連續(xù)條形基礎(chǔ)的計(jì)算方法。 計(jì)算特點(diǎn)將柱荷載的總值先按兩個(gè)方向交叉連續(xù)的條形基礎(chǔ)（板）的剛度比值進(jìn)行分配以作為各向的柱荷載，然后分別按單向連續(xù)條形基礎(chǔ)（板）計(jì)算。 方法缺點(diǎn)此方法的一般假定為基底反力是按線性分布的，柱下最大，跨中最小，計(jì)算結(jié)果較倒樓蓋法還要經(jīng)濟(jì)。但該方法只適用于柱下十

12、字交叉條形基礎(chǔ)和柱下筏板基礎(chǔ)的簡(jiǎn)化計(jì)算，不適用于橫墻承重的筏板基礎(chǔ)。,23:47,51,4.彈簧地基梁法 方法概述假定筏板沿橫向被截分為單位寬的條板，置于文克爾假設(shè)的彈簧低級(jí)上，并假定板底面任一點(diǎn)的單位壓力p與地基沉降S成正比，即p=kS。 計(jì)算特點(diǎn)條板按受有一組橫墻集中荷載作用的無(wú)限長(zhǎng)梁計(jì)算。由于地基沉降S與基礎(chǔ)撓度y接觸協(xié)調(diào)相等，有p(x)=kS=ky. 方法缺點(diǎn)同文克爾彈簧地基法假設(shè)。,23:47,52,5.彈性理論截條法 方法概述將筏板橫向截分為單位寬的條板并置于均質(zhì)半空間彈性地基上。 計(jì)算特點(diǎn)由于積分上的困難，基底地基反力與沉降之間的關(guān)系很難用解析函數(shù)表達(dá)。目前是利用郭爾布諾夫-波薩

13、多夫的彈性地基上結(jié)構(gòu)物的計(jì)算中的計(jì)算表格來(lái)簡(jiǎn)化計(jì)算。 方法缺點(diǎn)雖然克服了文克爾彈簧地基法假設(shè)的基本缺點(diǎn)，具有能夠擴(kuò)散應(yīng)力和變形的優(yōu)點(diǎn)，但是，它的擴(kuò)散能力往往超過(guò)實(shí)際情況。由于計(jì)算所得的沉降量和地表沉降范圍較實(shí)測(cè)值為大，而實(shí)際地基壓縮層厚度是有限的，壓縮層范圍內(nèi)土質(zhì)往往是非均質(zhì)的，即使是同一種土層組成，變形參數(shù)也有隨深度而增長(zhǎng)的情況。按半空間彈性理論所得的地基反力分布一般呈馬鞍形和集中在梁端和板的邊緣處，這是半空間彈性理論所算得的梁板彎矩大的主要原因。,23:47,53,6.彈性地基板法 方法概述以雙向受力的彈性地基板理論為依據(jù)來(lái)分析筏板的內(nèi)力和變形。 計(jì)算特點(diǎn)假設(shè)筏板置于文克爾彈簧地基上，并將

14、不埋筏板四周邊梁埋板的作用歸結(jié)為：不產(chǎn)生剪力、有約束彎矩、撓度不等于零、轉(zhuǎn)角等于零的半自由邊界條件，從而推導(dǎo)出彈性曲面的撓度方程式，建立配筋彎矩的計(jì)算公式。 方法缺點(diǎn)夸大了實(shí)際淺埋邊梁的邊固作用，且與一般彈性地基梁、板理論的缺陷一樣，只考慮地基與基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)變形工作，而實(shí)際上，上部結(jié)構(gòu)剛度的影響是不能忽略的。,23:47,54,7.有限子結(jié)構(gòu)法 此方法是將整塊筏板視做一根梁，整幢上部結(jié)構(gòu)視做一個(gè)鉸接于筏板的壁式框架（窗間墻視為框架柱、窗上墻視為框架梁），整個(gè)地基視做一組彈簧支座，上部結(jié)構(gòu)和筏板支承在這組彈簧地基上。在此假設(shè)下，可借助子結(jié)構(gòu)法解得整個(gè)上部結(jié)構(gòu)在筏板接口處的剛度，運(yùn)用有限元法求解筏板

15、考慮上部結(jié)構(gòu)與地基、基礎(chǔ)共同工作的整體彎曲內(nèi)力和地基反力，再以彈簧地基梁法解筏板的局部彎曲內(nèi)力。,23:47,55,一、筏板基礎(chǔ)底面積和板厚確定原則,筏板基底面積由地基承載力確定 改變底板在四邊的外挑長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整基底形心，使其與結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期作用豎向荷載合力作用點(diǎn)重合，以減小偏心力矩，避免過(guò)大的不均勻沉降。,23:47,56,筏板厚度根據(jù)抗剪和抗沖切強(qiáng)度驗(yàn)算確定。 筏板的板厚不應(yīng)小于200mm，對(duì)于高層建筑梁板式不應(yīng)小于300mm，平板式不宜小于400mm。梁板式筏板的板厚還不宜小于計(jì)算區(qū)段最小板跨的1/20。 對(duì)于12層以上的高層建筑的梁板式筏基，底板厚度不應(yīng)小于最大雙向板格短邊的1/4，且不應(yīng)小于

16、400mm。 初擬尺寸可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)開(kāi)間和荷載大小經(jīng)驗(yàn)確定 根據(jù)樓層層數(shù)按每層50mm估算，但不小于構(gòu)造要求,23:47,57,二、筏板基礎(chǔ)的地基反力,地基反力可按直線分布考慮的情況： 當(dāng)上部結(jié)構(gòu)剛度較大，且地基壓縮模量Es4MPa時(shí) 上部結(jié)構(gòu)荷載比較均勻分布時(shí) 筏板厚度大于l/6的筏板且上部結(jié)構(gòu)剛度較大時(shí),23:47,58,三、筏板基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和沉降問(wèn)題,筏板基礎(chǔ)必須滿足強(qiáng)度和變形的要求： 具有抵抗剪切破壞的足夠安全系數(shù) 不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的沉降,23:47,59,（一）穩(wěn)定性 1、確定地基承載力： 2、處理措施 擴(kuò)大板面積 增大地基土抗剪強(qiáng)度,23:47,60,四、筏板內(nèi)力計(jì)算,（一）簡(jiǎn)化計(jì)算方

17、法：剛性板法、彈性板法 1、剛性板法 當(dāng)?shù)鼗容^均勻、上部結(jié)構(gòu)剛度較好，且柱荷載及柱間距變化不超過(guò)20%時(shí)，筏基可僅考慮局部彎曲作用，按倒樓蓋法進(jìn)行計(jì)算。 倒樓蓋法適用于地基比較均勻、筏板基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)剛度相對(duì)較大、柱軸力及柱距相差不大；其缺點(diǎn)是完全不能考慮基礎(chǔ)的整體作用，也無(wú)法計(jì)算撓曲變形，夸大上部結(jié)構(gòu)剛度的影響。,23:47,61,倒樓蓋法：將基礎(chǔ)視為倒置的樓蓋，以柱子或剪力墻為支座、地基凈反力為荷載，按普通鋼筋混凝土樓蓋來(lái)計(jì)算。 平板筏板基礎(chǔ)=無(wú)梁樓蓋 梁式筏板基礎(chǔ)=肋梁樓蓋,23:47,62,（a）單向板肋梁樓蓋（b）雙向板肋梁樓蓋（c）井式樓蓋（d）密肋樓蓋（e）無(wú)梁樓蓋,23:47

18、,63,23:47,64,單向板雙向板,1兩對(duì)邊支承的板和單邊嵌固的懸臂板，應(yīng)按單向板計(jì)算； 2四邊支承的板（或鄰邊支承或三邊支承）應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算： （1）當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比大于或等于3時(shí)，可按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算； （2）當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比小于或等于2時(shí)，應(yīng)按雙向板計(jì)算； （3）當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比介于2和3之間時(shí)，宜按雙向板計(jì)算；當(dāng)按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算時(shí)，應(yīng)沿長(zhǎng)邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。,23:47,65,剛性板計(jì)算步驟：,（1）求板的形心，作為x，y坐標(biāo)系的原點(diǎn),23:47,66,（2）板底反力分布 筏板基礎(chǔ)底面尺寸的確定和沉降計(jì)算與擴(kuò)展式基礎(chǔ)相同。對(duì)于高層建筑下

19、的筏板基礎(chǔ)，基底尺寸還應(yīng)滿足pmin0 的要求，在沉降計(jì)算中應(yīng)考慮地基土回彈再壓縮的影響,23:47,67,（3）求出基底反力后，進(jìn)行應(yīng)力調(diào)整：不考慮整體彎曲，在端部12開(kāi)間內(nèi)將基底反力增加10%20%，在按垂直的x、y兩個(gè)方向作整體分析。,23:47,68,梁板式筏基計(jì)算步驟：,（1）計(jì)算基底反力（基底反力=板上荷載） （2）將板上荷載沿板角45線劃分范圍，吧梁所負(fù)責(zé)區(qū)或其他集中力的所有荷載分配給相應(yīng)的肋梁 （3）按連續(xù)梁計(jì)算相應(yīng)梁的內(nèi)力（調(diào)整倒梁法） （4）按單向板或雙向板計(jì)算板內(nèi)力,23:47,69,2.彈性板分析法,美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)（ACI）436委員會(huì)推薦：彈性板分析法 均勻情況：當(dāng)相

20、鄰柱荷載及柱間距變化不超過(guò)20%時(shí)，可將筏基縱、橫兩向分為寬度等于跨中到跨中的條形基礎(chǔ) 按文克爾彈性地基梁計(jì)算內(nèi)力和基底反力 一般情況：筏基剛度不大，屬于柔性基礎(chǔ)，柱荷載和柱距差別有較大時(shí)，應(yīng)按彈性地基上的板理論進(jìn)行計(jì)算 把筏基作為一無(wú)限板、半無(wú)限板確定柱荷載對(duì)四周的影響。,23:47,70,彈性板計(jì)算步驟：,（1）按沖切或常規(guī)剛性法確定板厚 （2）計(jì)算筏板的抗彎剛度D （3）計(jì)算有限剛度半徑l （4）計(jì)算任意點(diǎn)的徑向彎矩Mr、切向彎矩Mt、剪力Q和撓度： (5) 將徑向彎矩Mr、切向彎矩Mt轉(zhuǎn)換成直角坐標(biāo)：Mx，My,23:47,71,（6）當(dāng)基礎(chǔ)板的邊緣位于影響半徑之內(nèi)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修正 （7

21、）剛性梁墻可以作為通過(guò)墻分布到基礎(chǔ)板上的線荷載來(lái)處理?？砂寻宸指畛烧挥趬Φ囊恍﹩挝粚挾鹊慕貤l，同樣采用彈性地基梁的計(jì)算方法來(lái)計(jì)算。 （8）把每一個(gè)單獨(dú)柱子和墻體所算得的所有彎矩和剪力疊加，就得到縱彎矩和總剪力。,23:47,72,五、設(shè)計(jì)筏板基礎(chǔ)的一般原理,1.剛性板法： 2.彈性板法： 3.計(jì)算的應(yīng)力值有差異的情況 （1）蝶形沉降 （2）包裹體不均勻沉降 （3）砂土上的筏基，靠近基礎(chǔ)邊緣的砂土?xí)呄蛴诹鲃?dòng)或向外擠出，這樣會(huì)降低壓力。,23:47,73,4、討論 不論采用何種設(shè)計(jì)方法，增加配筋率是必要的 在大多數(shù)情況下，由于深層沉降引起的蝶形沉降量可用沉降分析的方法估算 支承在黏性土上的筏板

22、基礎(chǔ)的壓力隨世界會(huì)改變，設(shè)計(jì)時(shí)必須預(yù)計(jì)到將來(lái)任何時(shí)候的最不利情況 為了支承外墻或集中荷載，有時(shí)吧基礎(chǔ)板邊緣增厚，形成一個(gè)地梁,23:47,74,23:47,75,（二）數(shù)值計(jì)算方法,1.有限差分法FDM ： 彈性地基上的薄板理論，有限差分方程代替地基上薄板的偏微分方程,23:47,76,有限差分方法(FDM)是計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬最早采用的方法，至今仍被廣泛運(yùn)用。該方法將求解域劃分為差分網(wǎng)格，用有限個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)代替連續(xù)的求解域。有限差分法以Taylor級(jí)數(shù)展開(kāi)等方法，把控制方程中的導(dǎo)數(shù)用網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上的函數(shù)值的差商代替進(jìn)行離散，從而建立以網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上的值為未知數(shù)的代數(shù)方程組。該方法是一種直接將微分問(wèn)題變?yōu)榇?/p>

23、數(shù)問(wèn)題的近似數(shù)值解法，數(shù)學(xué)概念直觀，表達(dá)簡(jiǎn)單，是發(fā)展較早且比較成熟的數(shù)值方法。,23:47,77,對(duì)于有限差分格式，從格式的精度來(lái)劃分，有一階格式、二階格式和高階格式。從差分的空間形式來(lái)考慮，可分為中心格式和逆風(fēng)格式?？紤]時(shí)間因子的影響，差分格式還可以分為顯格式、隱格式、顯隱交替格式等。 目前常見(jiàn)的差分格式，主要是上述幾種形式的組合，不同的組合構(gòu)成不同的差分格式。差分方法主要適用于有結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，網(wǎng)格的步長(zhǎng)一般根據(jù)實(shí)際地形的情況和柯朗穩(wěn)定條件來(lái)決定。,23:47,78,構(gòu)造差分的方法有多種形式，目前主要采用的是泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)方法。其基本的差分表達(dá)式主要有三種形式： 一階向前差分、 一階向后差分、 一

24、階中心差分 二階中心差分等， 其中前兩種格式為一階計(jì)算精度，后兩種格式為二階計(jì)算精度。通過(guò)對(duì)時(shí)間和空間這幾 種不同差分格式的組合，可以組合成不同的差分計(jì)算格式。,23:47,79,地基上板的差分法計(jì)算圖式 與結(jié)點(diǎn)“0”有關(guān)的相鄰結(jié)點(diǎn)編號(hào),23:47,80,2.有限單元法 有限差分法不適用于計(jì)算彎厚度板，帶肋板和形狀不規(guī)則的板。,23:47,81,有限元方法,有限元方法的基礎(chǔ)是變分原理和加權(quán)余量法，其基本求解思想是把計(jì)算域劃分為有限個(gè)互不重疊的單元，在每個(gè)單元內(nèi)，選擇一些合適的節(jié)點(diǎn)作為求解函數(shù)的插值點(diǎn)，將微分 方程中的變量改寫(xiě)成由各變量或其導(dǎo)數(shù)的節(jié)點(diǎn)值與所選用的插值函數(shù)組成的線性表達(dá)式，借助于變

25、分原理或加權(quán)余量法，將微分方程離散求解。采用不同的權(quán)函數(shù)和插值函數(shù)形式，便構(gòu)成不同的有限元方法。,23:47,82,有限元法,返回,23:47,83,數(shù)值模擬方法 在巖土工程數(shù)值分析中最常用的數(shù)值方法有有限元法、邊界元法、離散元法、有限差分法、有限體積法和子結(jié)構(gòu)法等。有限元法是我們的主要模擬手段.常用數(shù)值分析程序有：Sap，Nastran， Hypermesh、 Patran、 FEMAP ，Ansys， Ls-dyna， abaqus， Adina、Geoslope， Flac3d/2d， Plaxis等,23:47,84,911Ansys simulation,返回,23:47,85,有限

26、體積法,有限體積法（Finite Volume Method）又稱為控制體積法。其基本思路是：將計(jì)算區(qū)域劃分為一系列不重復(fù)的控制體積，并使每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)周?chē)幸粋€(gè)控制體積；將待解的微分方程對(duì)每一個(gè)控制體積積分，便得出一組離散方程。其中的未知數(shù)是網(wǎng)格點(diǎn)上的因變量的數(shù)值。為了求出控制體積的積分，必須假定值在網(wǎng)格點(diǎn)之間的變化規(guī)律，即假設(shè)值的分段的分布的分布剖面。從積分區(qū)域的選取方法看來(lái)，有限體積法屬于加權(quán)剩余法中的子區(qū)域法；從未知解的近似方法看來(lái)，有限體積法屬于采用局部近似的離散方法。簡(jiǎn)言之，子區(qū)域法屬于有限體積法的基本方法。,23:47,86,3.5 筏板基礎(chǔ)的施工,6.6.1 箱基與筏基的施工應(yīng)執(zhí)行

27、現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（）的有關(guān)規(guī)定。 6.6.2 基礎(chǔ)長(zhǎng)度超過(guò)40時(shí)，宜設(shè)置施工縫，縫寬不宜小于80。在施工縫處，鋼筋必須貫通。 6.6.3 當(dāng)主樓與裙房采用整體基礎(chǔ)，且主樓基礎(chǔ)與裙房基礎(chǔ)之間采用后澆帶時(shí)，后澆帶的處理方法應(yīng)與施工縫相同。 6.6.4 施工縫或后澆帶及整體基礎(chǔ)底面的防水處理應(yīng)同時(shí)做好，并注意保護(hù)。 6.6.5 基礎(chǔ)混凝土應(yīng)采用同一品種水泥、摻合料、外加劑和同一配合比。,23:47,87,6.6.6 大體積混凝土可采用摻合料和外加劑改善混凝土和易性，減少水泥用量，降低水化熱，其用量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。摻合料和外加劑的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（501

28、64）的規(guī)定。 6.6.7 大體積混凝土宜采用蓄熱養(yǎng)護(hù)法養(yǎng)護(hù)，其內(nèi)外溫差不宜大于。 6.6.8 大體積混凝土宜采用斜面式薄層澆搗，利用自然流淌形成斜坡，并應(yīng)采取有效措施防止混凝土將鋼筋推離設(shè)計(jì)位置。 6.6.9 大體積混凝土必須進(jìn)行二次抹面工作，減少表面收縮裂縫。 6.6.10 混凝土的泌水宜采用抽水機(jī)抽吸或在側(cè)模上開(kāi)設(shè)泌水孔排除。 6.6.11 基礎(chǔ)施工完畢后，基坑應(yīng)及時(shí)回填?；靥钋皯?yīng)清除基坑中的雜物；回填應(yīng)在相對(duì)的兩側(cè)或四周同時(shí)均勻進(jìn)行，并分層夯實(shí)。,23:47,88,二、施工監(jiān)測(cè),6.7.1 從基坑開(kāi)挖至基坑回填完成期間（軟土地區(qū)尚應(yīng)延長(zhǎng)個(gè)月），應(yīng)對(duì)影響區(qū)范圍內(nèi)的鄰近建筑物和管線垂直與水

29、平變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 6.7.2 實(shí)施降水和回灌方案時(shí)，應(yīng)進(jìn)行降水觀測(cè)井和回灌觀測(cè)井的水位測(cè)試以及鄰近建筑物、管線的沉陷與水平位移觀測(cè)。 6.7.3 采用護(hù)坡樁系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)對(duì)擋土樁的變形、樁的內(nèi)力變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。,23:47,89,6.7.4 當(dāng)采用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)監(jiān)測(cè)墻體位移、平面變形、結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定、土壓力、孔隙水壓力、土體位移和地下水位等項(xiàng)目。 6.7.5 基坑開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)對(duì)水平支撐系統(tǒng)和錨桿的工作狀態(tài)進(jìn)行檢查和監(jiān)測(cè)。 6.7.6 施工中應(yīng)進(jìn)行大體積混凝土的測(cè)溫工作。測(cè)溫點(diǎn)的布置應(yīng)便于繪制溫度變化梯度圖，可布置在基礎(chǔ)平面的對(duì)稱軸和對(duì)角線上。測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)厚度的/、/和表面處，

30、離鋼筋的距離應(yīng)大于。,23:47,90,5.4 樁箱與樁筏基礎(chǔ),5.4.1 當(dāng)高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)下天然地基承載力或沉降變形不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可采用樁加箱形或筏形基礎(chǔ)。樁的類(lèi)型應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)資料、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、荷載性質(zhì)、施工條件以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素確定。有關(guān)樁的設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑樁基技術(shù)規(guī)范（）的要求。 5.4.2 當(dāng)箱形或筏形基礎(chǔ)下樁的數(shù)量較少時(shí)，樁宜布置在墻下、梁板式筏形基礎(chǔ)的梁下或平板式筏形基礎(chǔ)的柱下?；A(chǔ)底板的厚度應(yīng)滿足整體剛度及防水要求。當(dāng)樁布置在墻下或基礎(chǔ)梁下時(shí)基礎(chǔ)板的厚度不得小于300，且不宜小于板跨的/。,23:47,91,5.4.3 當(dāng)箱形或筏形基礎(chǔ)下需要滿堂布樁時(shí)

31、，基礎(chǔ)板的厚度應(yīng)滿足受沖切承載力的要求?；A(chǔ)板沿樁頂、柱根、剪力墻或筒體周邊的受沖切承載力可按國(guó)家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑樁基技術(shù)規(guī)范（）計(jì)算。 5.4.4 基礎(chǔ)板的彎矩可按下列方法計(jì)算： 5.4.4.1 先將基礎(chǔ)板上的豎向荷載設(shè)計(jì)值按靜力等效原則移至基礎(chǔ)底面樁群承載力重心處。彎矩引起的樁頂不均勻反力按直線變化原則計(jì)算，并以柱或墻為支座采用倒樓蓋法計(jì)算板的彎矩。 當(dāng)支座反力與實(shí)際柱或墻的荷載效應(yīng)相差較大時(shí)，應(yīng)重新調(diào)整樁位再次計(jì)算樁頂反力。,23:47,92,5.4.4.2 當(dāng)樁基的沉降量較均勻時(shí)，可將單樁簡(jiǎn)化為一個(gè)彈簧，按支承于彈簧上的彈性平板計(jì)算板中的彎矩。樁的彈簧系數(shù)可按單樁載荷試驗(yàn)或地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定

32、。 5.4.5 樁與箱基或筏基的連接應(yīng)符合下列規(guī)定： 5.4.5.1 樁頂嵌入箱基或筏基底板內(nèi)的長(zhǎng)度，對(duì)于大直徑樁，不宜小于100；對(duì)中小直徑的樁不宜小于50； 5.4.2.2 樁的縱向鋼筋錨入箱基或筏基底板內(nèi)的長(zhǎng)度不宜小于鋼筋直徑的35倍，對(duì)于抗拔樁基不應(yīng)少于鋼筋直徑的45倍。,23:47,93,柱鋼筋在箱形基礎(chǔ)頂部的錨固,23:47,94,第一節(jié) 板,新規(guī)范增加了板的最小厚度的規(guī)定； 對(duì)單向板和雙向板的范圍作出了界定； 刪去了彎起式配筋的內(nèi)容，只列入方便施工廣泛應(yīng)用的分離式配筋方案； 新增了溫度收縮鋼筋的配置方法； 新規(guī)范對(duì)抗沖切板的構(gòu)造規(guī)定同舊規(guī)范； 新增了基礎(chǔ)筏板的構(gòu)造配筋要求。,返回

33、,23:47,95,板的最小厚度,返回,23:47,96,單向板和雙向板的界定,兩對(duì)邊支承的板應(yīng)按單向板計(jì)算，由支承對(duì)邊的距離確定其跨度； 四邊支承的板，當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比大于或等于3時(shí)，按單向板計(jì)算，由短邊的長(zhǎng)度確定其跨度； 四邊支承的板，當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比小于或等于2時(shí)，按雙向板計(jì)算； 四邊支承的板，當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比介于2和3之間時(shí)，宜按雙向板計(jì)算；也可按沿短邊受力的單向板計(jì)算，此時(shí)應(yīng)沿長(zhǎng)邊方向布置不小于最小配筋率的構(gòu)造鋼筋。,返回,23:47,97,分離式配筋的方案,多跨單向板和多跨雙向板采用分離式配筋時(shí)應(yīng)注意： 、跨中正彎矩鋼筋宜全部伸入支座； 、支座負(fù)鋼筋向跨內(nèi)的延伸長(zhǎng)度應(yīng)覆蓋負(fù)彎矩圖并

34、滿足鋼筋錨固的要求。 受力鋼筋間距，當(dāng)板厚150mm時(shí)，不宜大于200mm；當(dāng)板厚150mm時(shí)，不宜大于1.5h，且不宜大于250mm（舊規(guī)范為300mm）。 新規(guī)范對(duì)單向板的分布鋼筋要求比舊規(guī)范嚴(yán)： 、分布鋼筋的配筋面積不小于受力鋼筋的15%（舊規(guī)范為10%），且不宜小于該方向板截面面積的0.15%（舊規(guī)范無(wú)此規(guī)定）； 、分布鋼筋的間距不宜大于250mm（舊規(guī)范為300mm），直徑不宜小于6mm（舊規(guī)范為5mm）；當(dāng)有較大集中荷載作用時(shí)，分布鋼筋面積應(yīng)適當(dāng)增加，間距不宜大于200mm（舊規(guī)范無(wú)此規(guī)定）。 對(duì)板的支承上部的構(gòu)造負(fù)筋的直徑提高到8mm（舊規(guī)范6mm），其他不變。,返回,23:47

35、,98,溫度收縮鋼筋的配置方法,新規(guī)范規(guī)定，在溫度、收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域，已配置溫度收縮鋼筋，配置原則如下： 、板的上下表面作雙層配筋，使板的所有表面均處于配筋狀態(tài)； 、板的上下表面的每個(gè)方向上，溫度收縮鋼筋的配筋面積均不小于板的截面積的0.1%； 、溫度收縮鋼筋的間距宜取為150-200mm； 、鑒于一般使用狀態(tài)下受力鋼筋應(yīng)力并不充分，故受力鋼筋也可視為溫度收縮鋼筋加以利用； 、可利用原有鋼筋貫通布置，也可另行設(shè)置構(gòu)造鋼筋網(wǎng)，并與原有鋼筋按受拉鋼筋的要求搭接或在周邊構(gòu)件中錨固。,返回,23:47,99,基礎(chǔ)筏板的構(gòu)造配筋要求,基礎(chǔ)筏板一般都是大體積混凝土構(gòu)件，容易產(chǎn)生溫度收縮裂縫； 新規(guī)

36、范規(guī)定，基礎(chǔ)筏板厚度大于2m時(shí)，除了應(yīng)在筏板上下表面配置縱、橫方向的鋼筋之外，尚宜沿板厚度方向間距不大于1m設(shè)置與板面平行的構(gòu)造鋼筋網(wǎng)片，其直徑不宜小于12mm，縱橫向間距不宜大于200mm。,返回,23:47,100,建筑工程CAD軟件簡(jiǎn)介,一、PKPM系列 1、APM-三維建筑設(shè)計(jì)； 2、PMCAD-結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)； 3、PK-框，排架，連續(xù)梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 4、TAT-高層空間有限元分析（空間桿系）； 5、TATD-高層空間有限元?jiǎng)恿r(shí)程分析（空間桿系）； 6、SATWE-高層空間有限元分析（空間墻元）； 7、JLQ-剪力墻設(shè)計(jì)；.,23:47,101,建筑工程CAD軟件簡(jiǎn)介,PM系列（中國(guó)建

37、研院CAD工程部） 1. APM-三維建筑設(shè)計(jì)； 2. PMCAD-結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)； 3. XTJS-空間協(xié)同計(jì)算； 4.PK-框，排架，連續(xù)梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 5.TAT-高層空間有限元分析（空間桿系）； 6.TATD-高層空間有限元?jiǎng)恿r(shí)程分析（空間桿系）； 7.SATWE-高層空間有限元分析（空間墻元）,23:47,102,8.FEQ -高精度有限元框支剪力墻設(shè)計(jì)； 9.JLC-井字樓蓋計(jì)算； 10.JCCAD-獨(dú)立基礎(chǔ)，條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)； 11.EF-彈性地基梁，筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)； 12.ZJ-樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)； 13.BOX-箱形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)； 14.GJ-鋼筋混凝土基本構(gòu)件設(shè)計(jì)； 15.LTCAD-樓梯設(shè)計(jì)

38、；,23:47,103,17. EPDA-彈性動(dòng)力時(shí)程分析； 18.PREC-預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 19.PMSAP-特殊高層有限元分析與設(shè)計(jì) 20.STS-鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)； 21.CFG-漢字，圖形支撐與繪圖驅(qū)動(dòng)程序；,23:47,104,二、其它結(jié)構(gòu)CAD軟件,1.TBSA-高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 2.TBPEN-TBSA前處理； 3.TBSACAD-高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與CAD成圖； 4.FBCAD-平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 5.TBS-CAD-多高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)； 6.PIEM-多高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(用平表法繪圖）；,23:47,105,7.FCAD-理正基礎(chǔ)設(shè)計(jì)； 8.TLJ-空間動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)CAD系統(tǒng)（建大，化工八院）； 9.GSCAD-廣廈建筑結(jié)構(gòu)CAD（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院）； 11.SCAD-鋼結(jié)構(gòu)施工圖繪圖系統(tǒng)（重慶鋼院）；,23:47,106,三、建 筑 CAD,1. ABD-三維建筑設(shè)計(jì)； 2.TCH-天正建筑CAD； 3.中望建筑裝修軟件； 4.圓方室內(nèi)外裝修設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 5.AutoCAD,