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桩筏基础

桩筏基础

筏板基础分为平板式筏基和梁板式筏基,平板式筏基支持局部加厚筏板类型;梁板式筏基支持肋梁上平及下平两种形式,下面就筏基的分析计算做详细阐述。

(1)地基承载力验算

地基承载力验算方法同独立柱基,参见第17.1.1节内容。对于非矩形筏板,抵抗矩W采用积分的方法计算。

(2)基础抗冲切验算

按GB50007-2002第8.4.5条至第8.4.8条相关条款的规定进行验算。

① 梁板式筏基底板的抗冲切验算

底板受冲切承载力按下式计算

式中:

F

l——作用在图17.1.5-1中阴影部分

面积上的地基土平均净反力设计值;

βhp——受冲切承载力截面高度影响系数;

u m——距基础梁边h0/2处冲切临界截面的周

长;

f

t——

混凝土轴心抗拉强度设计值。

图17.1.5-1 底板冲切计算示意

② 平板式筏基柱(墙)对筏板的冲切验算

计算时考虑作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯矩所产生的附加剪力,距柱边h

0/

2处冲切临界截面的最大剪应力τmax应按下列公式计算。

式中:

F l——相应于荷载效应基本组合时的集中力设计值,对内柱取轴力设计值减去筏板冲切破坏锥体内的地基反力设计值;对边柱和角柱,取轴力设计值减去筏板冲切临界截面范围内的地基反力设计值;地基反力值应扣除底板自重;

u

m ——距柱边h0/2处冲切临界截面的周

长;

M unb——作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯

矩设计值;

c AB——沿弯矩作用方向,冲切临界截面重心

至冲切临界截面最大剪应力点的距离;

I s——冲切临界截面对其重心的极

惯性矩;

βs——柱截面长边与短边的比值,

当β

s<2时,βs取2;当βs>4时,βs取4;

c1——与弯矩作用方向一致的冲切临界截面

的边长;

c 2——垂直于c1的冲切临界截面的边

长;

a s——不平衡弯矩通过冲切临界截

面上的偏心剪力传递的分配系数;

③ 平板式筏基短肢剪力墙对筏板的冲切验算

短肢剪力墙对筏板的冲切计算按等效外接矩形柱来计算,计算方法完全同柱对筏板的冲切,等效外接矩形柱参见图17.1.5-2。

图17.1.5-2 短肢剪力墙等效外接矩形柱

④ 平板式筏基内筒对筏板的冲切验算

验算公式

式中:

F l——相应于荷载效应基本组合时的内

筒所承受的轴力设计值减去筏板冲切破坏锥体内的地基反力设计值,地基反力值应扣除板的自重;

βhp——受冲切承载力截面高度影响系数;

u

m——距内筒外表面h0/2处冲切临界截面的周长;

h 0——距内筒外表面h0/2处筏板的截面有效高度;

η——内筒冲切临界截面周长影响系

数,取1.25。

(3)筏板抗剪切验算

① 梁板式筏基底板抗剪切验算

图17.1.5-3 底板剪切计算示意底板斜截面抗剪切计算公式:

式中:

V s——距梁边缘h0处,底板底部部分面

积上的地基土平均净反力设计值;

βhs——受剪切承载力截面高度影响系数,当板的有效高度h0

小于800mm时,h

0取

800mm;h0大于2000mm时,h0取2000mm。

② 平板式筏基筏板抗剪切验算

a、验算距内筒边缘或柱(墙)边缘h

0处筏板的受剪承载力,验算公式式:

式中:

V s —— 荷载效应基本组合下,地基土净反力平均值产生的距内筒或柱边缘h 0处筏板单位宽度的剪力设计值; b w —— 筏板计算截面单位宽度; βhs —— 受剪切承载力截面高度影响系数;

h 0 —— 距内筒或柱边缘h0处筏板的截面有效高度。

b 、验算短肢剪力墙边缘h 0处筏板的受剪承载力

将短肢剪力墙等效成外接矩形柱来计算筏板的受剪承载力,计算方法完全同柱。短肢剪力墙等效外接矩形参见图17.1.5-2。 ③ 筏板变厚度处抗剪切验算

变厚度处筏板截面抗剪验算公式同 " 平板式筏基筏板抗剪切验算"。

(4)筏基局部受压计算

当筏板或肋梁的混凝土强度等级低于柱(墙)混凝土强度等级时,需要验算柱下基础顶面的局部受压承载力,计算方法参见第17.1.1节柱下独基局部受压承载力的计算。

(5)地下室抗浮验算

根据GB 50007-2002规范第3.0.2条第6款规定,当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时,尚应进行抗浮验算。

W/F≥1.0

式中:

W —— 基础自重与其上作用的永久荷载标准值之和,不考虑活荷载;

F —— 地下水浮力标准值,F =ρhA ;

ρs —— 地下水容重(kN /m3);

h —— 抗浮验算水头至基础底面的距离;

A —— 基础底面面积。

建筑物重量及水浮力的分项系数均取1.0。

(6)筏板基础内力计算

一、梁板式筏基 a 、板元法分析

板板元法分析适用的边界条件只有弹性地基,可以考虑上部结构刚度

影响,对于肋梁和筏板采用不同厚度的板单元分析,分析后内力结果可以按肋梁和底板分别来输出。对于弹性地基基床反力系数K值的计算参见第9.2节的说明,板元法分析原理参见第17.3节介绍。

b、梁元法分析

梁元法分析时,需要先确定肋梁的翼缘宽度;梁元法分析适用的边界条件有弹性地基和倒楼盖,当边界条件选择为倒楼盖时,分析时不考虑上部结构刚度的影响;当边界条件选择为弹性地基时,分析时可以考虑上部结构刚度的影响。

选择梁元法分析时,筏板部分按弹性(塑性)查表法计算,异形板块程序默认按有限元法分析。最后分析结果分别按肋梁和底板来输出,梁元法分析原理参见第17.3节介绍

二、平板式筏基

a、板元法分析

板板元法分析适用的边界条件有弹性地基和倒楼盖,边界条件为弹性地基时,分析时可以考虑上部结构刚度的影响;边界条件选择为倒楼盖时,分析时不考虑上部结构刚度的影响。

板元法分析结果可以按板带、单元及构件(即房间板块)来输出,板元法分析原理参见第17.3节介绍。

b、板带法分析

板带法实际就是梁元法,分析时需要先划分板带,边界条件只有倒楼盖,分析时不考虑上部结构刚度的影响;分析结果分别按柱上板带和跨中板带输出,柱上板带和跨中板带的弯矩分配系数按《钢筋混凝土升板结构技术规程》GBJ130-90第3.2.4条表3.2.4执行。

柱上板带与跨中板带弯矩分配系数

截面位置柱上板带跨中板带

内跨支座截面负弯矩75% 25%

跨中正弯矩55% 45%

75% 25%

端跨第一内支座截面负弯

跨中正弯矩55% 45%

边支座截面负弯矩90% 10%

板带法分析时,板带划分方法参见图17.1.5-3

图17.1.5-4 板带划分示意

板带法分析完后,需要划分柱上板带和跨中板带,划分方法见图17.1.5-5。

桩筏联合基础

桩筏联合基础 桩筏联合基础是一种基础工程,可应用于各种建筑物和结构物的基础设计和施工过程中。桩筏联合基础是一种有效的解决软土地区地基基础稳定性和承载能力不足的方法。该方法通过在地面下方深入安装桩,使地基得到更好的支撑,提高地基的承载能力。同时,采用筏板的方式,将桩柱之间的荷载传递到周边土体,使荷载得到更加均匀的分布,从而增加地基的稳定性和抗沉降能力。 桩筏联合基础的设计和施工是如何进行的呢?首先,需要进行地质勘察和基础分析,确定所选用的桩和筏板的规格和数量,以及施工的方法和工艺。然后,对于桩的选择,需要考虑桩的材料和直径,以及桩与地下水位的距离等因素。对于筏板的设计,需要确定筏板的厚度、材料和尺寸。最后,需要在地面下方钻孔安装桩,然后将筏板放置在桩柱上方,用钢筋连接桩柱和筏板,形成联合基础。 桩筏联合基础有什么优点呢?首先,它可以有效地加固地基,提高地基的承载能力和稳定性。其次,该方法可以降低地基沉降的风险,从而消除土体沉降对建筑物和结构物造成的损害。此外,桩筏联合基础还可以适用于各种地质条件,包括软土、沼泽地、砂土和特殊地质环境等。最后,它的结构简单,安装方便,可以快速完成基础施工。 然而,桩筏联合基础也有其局限性。首先,由于安装桩柱需要深入到地下,这将增加施工的难度和成本。其次,桩筏联合基础不适用于地震区域,因为地震对桩柱的影响和承载能力有很

大的影响。最后,由于筏板的面积较大,如果不充分加固,可能会导致筏板产生裂缝,降低其承载能力和稳定性。 总之,桩筏联合基础是一种有效的解决地基不足问题的方法。该方法可以提高基础承载能力和稳定性,减少地基沉降和地面变形的风险。然而,尽管这种结构简单易行,但在实际应用中需要充分考虑工程的安全性和经济可行性,从而选择合适的材料和工艺。只有合理设计和施工,桩筏联合基础才能发挥其实际的效益。

桩筏基础施工方案

桩筏基础施工方案 1. 引言 桩筏基础是一种稳定可靠的地基基础形式,广泛应用于建筑工程中。本文将介绍桩筏基础的施工方案。 2. 工程概述 本工程是一座高层数居住建筑的地基施工工程,选用桩筏基础作为地基支撑形式。具体施工方案如下: 3. 施工准备 3.1 地质勘探 在进行桩筏基础施工前,需要进行地质勘探工作,获取地质标贯、岩性、土质等信息,以确定桩筏基础的类型和尺寸。

3.2 设计方案审核 待地质勘探工作完成后,施工单位需将设计方案提交给相关部门进行审核。审核通过后,方可进行后续施工准备工作。 3.3 施工队伍组建 施工单位根据施工计划,组建施工队伍,指定施工人员和专业技术人员,确保施工工作的顺利进行。 3.4 材料准备 根据设计方案和施工计划,采购桩筏基础所需的材料,包括钢筋、混凝土等。同时,对材料进行验收,确保其质量达标。 3.5 设备准备 根据施工计划,准备所需的施工设备,包括挖掘机、混凝土搅拌机等。检查设备的运行状况,确保其正常工作。

4. 施工步骤 4.1 打桩工序 4.1.1 桩位布置 根据设计方案,确定桩位的位置和数量,使用标准布桩仪器进行桩位的准确定位。 4.1.2 钻孔 使用钻机对桩位进行钻孔,孔径和孔深依据设计方案要求进行施工。 4.1.3 立杆 在钻孔完成后,立杆,确保其与地面垂直,并固定好。 4.1.4 浇筏 在立杆的基础上,进行浇筏施工,采用标准模板进行浇筏,确保浇筏的平整和强度。

4.2 桩基处理 4.2.1 打钢筋笼 根据设计方案和施工图纸要求,制作钢筋笼,并放入钻孔中。 4.2.2 浇注混凝土 使用混凝土泵将混凝土顺次从孔内注入,确保钢筋笼充分包裹和浇筑。 4.3 筏基处理 4.3.1 筏板制作 根据设计方案要求,制作筏板模板,并进行安装固定。 4.3.2 筏板浇筑 使用混凝土泵将混凝土从孔内注入筏板模板中,确保筏板的平整和强度。 4.3.3 露底带制作 根据设计要求,在筏板周边进行露底带的制作,使其与筏板相连接。

桩筏基础基床系数

桩筏基础基床系数 桩筏基础基床系数是在桩筏基础设计中经常使用的一个参数,它反映了桩与基床之间相互作用的程度,对于桩筏基础的安全和稳定性具有重要影响。本文将从基床系数的定义、计算方法、影响因素以及实际工程应用等方面进行详细介绍和阐述。 首先,基床系数(C)是指桩与基床之间相互作用的强度和刚度的量化指标。它是一个无量纲的参数,通常用来描述桩与基床之间的相互作用程度。一个合理的基床系数能够保证桩与基床之间的相互作用能够适应外部荷载的变化,确保基础的稳定性和安全性。 计算基床系数的方法有多种,下面介绍其中两种常用的方法。一种是通过有限元分析软件进行计算,将桩与基床的相互作用建模并进行模拟分析,得出基床系数。另一种是基于经验公式的计算方法,通过考虑桩宽比、桩间距、桩长等参数,采用样条函数等进行插值,计算出基床系数。 基床系数的计算需要考虑多个影响因素。首先是桩群的排布形式和布置密度,即桩宽比和桩间距。桩宽比指的是桩的直径或边长与基床宽度之比,桩间距是指桩群中相邻桩中心之间的距离。较大的桩宽比和小的桩间距会导致基床系数的增大,因为桩与基床之间的相互作用更加密

切。其次是桩的长度,较长的桩会导致基床系数的增大,因为长桩能够更好地分担荷载。此外,基床系数还受到土层的刚度和强度等因素的影响,不同的土层性质会导致基床系数的差异。 在实际工程中,基床系数的应用非常广泛。在桩筏基础设计中,基床系数被用来判断基床的稳定性和安全性。基于基床系数的计算结果,可以进行桩筏基础的尺寸优化设计,确保基础的受力均匀和稳定性。此外,基床系数还可以用于判断桩与基床之间的相互作用是否超出了设计的安全范围,如果超过了安全值,需要采取相应的措施进行加固。 总之,桩筏基础基床系数是桩与基床之间相互作用程度的反映,对于基础的安全和稳定性具有重要影响。通过合理计算基床系数,并考虑相关影响因素,可以提高桩筏基础设计的准确性和可靠性。在实际工程中,桩筏基础基床系数的应用可以保证基床的稳定性和安全性,从而满足工程的需求。

桩筏基础沉降计算算例

桩筏基础沉降计算算例 假设有一座桥梁需要建设,我们需要设计桥梁的基础沉降计算,以确保桥梁的稳定性和安全性。 首先,我们需要进行现场勘察和土壤试验,以获取有关该区域土壤的相关参数。根据土壤参数的不同,可以选择不同的基础类型,如桩基础或桩筏基础。在这个算例中,我们将使用桩筏基础。 假设该区域土壤为粉土。根据土壤试验结果,我们得到土壤的重度γ=18kN/m³,饱和度S=70%。此外,根据地质调查,我们发现该地区地下水位高度为1.5m。 在进行桩筏基础设计时,首先需要确定桩的长度和直径。根据桥梁荷载和土壤参数,我们估计桩的长度为30m,直径为1m。 接下来,我们需要计算桩的侧阻力。根据经验公式,侧阻力可以通过以下公式计算: Rs=ΣCi*Ai 其中,Rs表示侧阻力,Ci表示桩身周围单位长度土壤对桩侧面的侧阻力系数,Ai表示单根桩身周围单位长度土壤对桩侧面的面积。 假设该区域土壤的侧阻力系数为60kPa,根据桩的直径,可以计算出桩侧面的面积为3.14平方米。那么,侧阻力Rs=3.14*60=188.4kN/m。 接下来,我们需要计算桩的端承力。根据经验公式,端承力可以通过以下公式计算: Rp = Ap * (Nc * qn + Ng * qg + Nd * γd * d)

其中,Rp表示桩的端承力,Ap表示桩顶面积,Nc表示土壤的内摩擦角,qn表示正常压力,Ng表示水平压力系数,qg表示地下水压力,Nd表 示地震作用系数,γd表示地震作用时的土壤重度,d表示桩的埋深。 最后,我们可以计算桩的总荷载,并通过以下公式计算基础的沉降量:P=Rp+Rs δ=P/(E*A) 其中,P表示桩的总荷载,E表示土壤的弹性模量,A表示基础的截 面面积,δ表示基础的沉降量。 根据上述算例,我们完成了桩筏基础的沉降计算。通过设计合适的桩 长度和直径,并计算出桩的侧阻力和端承力,我们可以预测基础的沉降量,以确保桥梁的稳定性和安全性。这些计算结果可以为工程师和设计师提供 有关桥梁基础设计的重要参考。

桩筏基础计算范文

桩筏基础计算范文 桩筏基础是一种常用的地基处理方法,在土质较差的地区,尤其是软 弱土层或沉积物较深的地区,桩筏基础可以有效地分散荷载,提高地基的 承载力和稳定性。本文将对桩筏基础的计算方法进行详细介绍。 桩筏基础的计算一般分为以下几个步骤:确定荷载、桩筏尺寸设计、 桩等效面积计算、桩身长度计算、桩筏直径计算、根桩间距计算、根桩桩 直径计算、桩筏底座面积计算和桩筏顶部面积计算。 首先,确定荷载是桩筏基础计算的第一步。需要考虑到建筑物自重和 荷载,以及可能存在的地震荷载等。根据设计要求和规范,确定桩筏基础 的设计荷载。 其次,进行桩筏尺寸设计。根据荷载大小和地基情况,确定桩筏的尺寸,包括桩布设定、桩筏直径、根桩间距和根桩桩直径等。对于较大荷载 情况,可以考虑增加桩筏的直径或增加根桩的数量,以提高地基的承载能力。 然后,进行桩等效面积的计算。由于桩筏基础是一种复杂的地基结构,通过对桩筏的荷载分析,可以将桩筏基础等效为一个具有一定直径的单桩 基础。根据设计要求和规范,确定桩筏的等效面积。 接下来,进行桩身长度的计算。桩筏基础的桩身长度一般根据地基的 强度和稳定性要求进行确定。根据地基情况和土壤层厚度,确定桩身长度,以保证桩筏基础的稳定性。 然后,进行桩筏直径的计算。根据荷载情况、桩身长度和桩筏等效直径,通过荷载计算和变形计算,进行桩筏直径的确定。桩筏直径的大小决 定了桩筏基础的承载力和稳定性,需要根据实际情况进行合理的选择。

接着,进行根桩间距的计算。根桩间距一般根据荷载的大小和根桩的 直径进行确定。根据设计要求和规范,通过荷载计算和变形计算,确定根 桩间距。 然后,进行根桩桩直径的计算。根桩桩直径的大小一般根据根桩间距 和根桩桩数进行确定。根据设计要求和规范,通过荷载计算和变形计算, 确定根桩桩直径。 接下来,进行桩筏底座面积的计算。桩筏底座面积的大小一般根据荷 载和桩筏直径进行确定。根据设计要求和规范,通过荷载计算和变形计算,确定桩筏底座面积。 最后,进行桩筏顶部面积的计算。桩筏顶部面积的大小一般根据荷载 和桩筏直径进行确定。根据设计要求和规范,通过荷载计算和变形计算, 确定桩筏顶部面积。 综上所述,桩筏基础的计算包括确定荷载、桩筏尺寸设计、桩等效面 积计算、桩身长度计算、桩筏直径计算、根桩间距计算、根桩桩直径计算、桩筏底座面积计算和桩筏顶部面积计算等步骤。通过以上计算,可以合理 设计和选取桩筏基础,提高地基的承载力和稳定性。

桩筏基础中桩的刚度

桩筏基础中桩的刚度 【实用版】 目录 1.桩筏基础的概述 2.桩的刚度对桩筏基础的影响 3.提高桩的刚度的方法 4.结论 正文 一、桩筏基础的概述 桩筏基础是一种深基础形式,它主要由桩和筏板组成,常用于高层建筑、桥梁等大型建筑物的基础工程。桩筏基础的稳定性和承载能力取决于桩和筏板的设计与施工质量,其中桩的刚度是影响整个基础稳定性和承载能力的关键因素。 二、桩的刚度对桩筏基础的影响 桩的刚度是指桩在受力情况下产生的变形量,它直接影响到桩筏基础的稳定性和承载能力。如果桩的刚度不足,将会导致基础在承受荷载时产生较大的沉降和变形,从而影响到建筑物的安全稳定。相反,如果桩的刚度过大,虽然可以提高基础的稳定性,但也会增加建筑成本,甚至可能导致桩身开裂等质量问题。因此,在设计和施工过程中,需要合理控制桩的刚度。 三、提高桩的刚度的方法 为了保证桩筏基础的稳定性和承载能力,可以采取以下措施提高桩的刚度: 1.选择合适的桩型和材料。桩型的选择应根据地质条件和荷载特性进行,以确保桩在承受荷载时具有足够的抗弯和抗剪能力。同时,选择高强

度、高刚度的材料可以有效提高桩的刚度。 2.合理设计桩的截面尺寸。桩的截面尺寸是影响桩刚度的重要因素,增大截面尺寸可以提高桩的刚度。但在实际工程中,需要综合考虑地质条件、桩身自重、施工条件等因素,选择合适的截面尺寸。 3.加强桩身质量控制。保证桩身质量是提高桩刚度的关键。在施工过程中,应严格执行质量标准,加强桩身混凝土的养护,防止桩身出现裂缝、蜂窝、麻面等质量问题。 4.优化施工工艺。采用先进的施工工艺和技术可以提高桩的质量和刚度,例如采用预应力混凝土桩、钢管混凝土桩等新型桩基技术。 四、结论 桩筏基础中桩的刚度对基础的稳定性和承载能力具有重要影响。

桩筏基础土体沉降预防的施工技术措施分析

桩筏基础土体沉降预防的施工技术措施分析 桩筏基础在高层及超高层建筑中得到了广泛的应用,但由于对桩筏基础土体沉降的研究还不够全面和深入,造成在设计与应用过程中存在诸多不合理的方面,这都有待进一步的研究和实践。这说明现阶段对于减沉桩筏基础的设计与应用还存在很大的盲目性和随意性。桩筏基础的设计是不考虑筏基下土体的承载能力的。另外,对为确保实现减沉桩减沉效果的桩、筏基础部分与常规桩基础施工不同的相关施工技术和方法尚未得到应有的重视。针对这种工程实际要求,在大量研究的基础上,运用“沉降补偿”进行桩筏为基础设计的方法。利用筏下土体的承载力的原理,进而进行桩数计算和布桩设计。以此来在施工过程中预防沉降。 标签:桩筏基础;沉降 一、沉降控制桩筏基础的研究背景 随着近年来城市经济的快速发展,高层及超高层建筑与日俱增,对披按基础的差异沉降机理及控制措施进行了研究,采用了变桩长来控制桩搜基础的差异沉降,桩搜基础由于能够充分利用地下空间、结构形式简单、施工方便,日益成为高层建筑普遍釆用的一种重要基础形式,因此,对桩按基础的研究也日益受到工程界和学术界的广泛重视;同时框架剪力墙结构的抗震性能好,适用性广。 沉降控制桩—筏基础这种新型基础工程技术在我国上海、南京、温州、武汉及天津等地区已得到较为广泛的工程应用。基于差异沉降控制的复合桩基刚度调整模型,总结出了一些不同刚度调整下的差异沉降的变化规律。据不完全统计,迄今为之设计建造的高层建筑物已超过数百万平方米。其中,94年上海市地方标准《地基处理技术规范》也已经将设计与施工中减少沉降桩基础列入在内,并将其命名为“沉降控制复合桩基”,可见沉降控制在施工过程中的重要性体现。 调查发现,在我国大多数土质松软地区,近几年地基处理技术在由于施工质量不易控制造成工程质量下降的情况下,沉降控制桩—筏基础有着其特有的优势。原因是工程造价与地基处理方法得当,并且质量控制有保障,从而使得工程质量更受重视。所以97年江苏省建筑委员会发布关于建筑物地基基础要有沉降控制设计的文件。这种方法得到很广泛的推广,目前全国很多地方就因施工中采用减沉桩基础的高层建筑物从而节省的工程费用成千万甚至上亿。这种工程造价的方面的优势显而易见,大家都尽可能的将其推广,并在自己的施工中得以很好的运用。可以说沉降控制桩—筏基础会发展成为我国大多数土质松软地区控制建筑物地基沉降的主要基础,并成为主流。 二、沉降补偿及桩筏基础数值分析方法理论 在桩基工程中,群桩基础的沉降计算一直是个复杂问题,特别是高层建筑群桩基础的沉降更是如此。目前与地基基础参与共同作用相比较为明确,处理办法也比较格式化、固定化。筏基础中的筏板作为一个钢筋砼构件,它的设计应明确

桩筏基础设计讲解

桩筏基础设计讲解 该帖被浏览了769次 | 回复了6次 桩筏基础的设计与成本控制 摘要:随着高层建筑的发展,建筑基础设计方法越来越多,目前由于基础设计是一种粗放的设计,对桩筏基础的理论及方法不十分完善。规范要求桩筏基础设计均要满足桩基础和筏板基础的要求,现就在设计过程中如何做好桩筏基础的设计 与成本控制与大家进行探讨。 关键词:桩筏基础设计成本控制 在目前的设计过程中,很多设计人员由于对桩筏基础的设计缺少经验,或对桩基础规范运用不灵活,不能根据地质条件对桩筏基础共同工作进行合理设计,而仅采用桩基受力形式忽略土的共同作用,造成不必要的项目成本增加(主 要是基础成本)。 一、当今现状设计的方法 1、设计人员对桩筏基础设计概念理解不清,不能灵活应用规范,如对有地下水或地下水高的桩筏基础设计时均采用不考虑地基土对筏板的作用,全部采用桩 承担上部荷载。 2、在常规设计方法时把上部结构和基础作为两个独立单元分别考虑,在上部荷载作用下求得上部结构内力和基础反力,然后把反力作用在弹性地基的基础上计算基础的内力,这种设计方法没有考虑上部结构与基础的共同作用。没有考虑上部结构刚度对基础的作用,从而导致基础设计过于偏于保守。 3、有的由于计算不当而使用了厚筏。高层建筑设计中,采用桩筏基础时,对于筏板厚度的采用往往争议较大。有采用很厚的,有采用较薄的;有的规程甚至提出,应当使每层建筑不小于多少厚度的。对于筏板厚度的确定,传统上是凭经验假定,然后再进行冲剪验算。这实际上说明目前在筏板厚度确定的问题上,并没有什么方法。由此难免造成当前在高层建筑中的筏厚不少超过1.5m的,个别的厚度竟达4m 的不合理现象。所以筏板减薄问题实际上是一个如何确定筏板厚度的问题,而不只是一个单纯的减薄问题。在桩筏筏厚的确定上,郭宏磊等采用了一新的方法,即先在正常使用极限状态下,考虑筏板的抗裂性与差异沉降来定出一筏厚值,然后再在承载能力极限状态下,考虑冲切能力加以验算,如果发现板厚过小,此时再加厚也为时不晚,由于先走一步的原因,到了后面也有承载能力极限状态的保证。此外,这样做还有一个好处,即筏厚一定,筏板尺寸就一定,那么,有关桩筏筏板的设计后半部就只剩下筏板的配筋问题了 二、高层建筑筏基与地基共同作用的分析 1、从对2008年《建筑桩基技术规范》阅读理解,有无地下水对桩筏基础设计是 否考虑桩土共同作用影响不大。 2、高层建筑桩筏基础的工作性质,对常规设计(s/d=3~4情况)是基本上接近于在弹性地基上刚性基础的工作性质。由于上部结构和地基基础是一个整体, 合理的桩筏箱基础设计应在分析上部结构、桩筏箱基础、土体共同作用的基础上, 优化桩筏设计。根据优化理论,桩筏箱基础优化设计的数学模型为一‘设计变量群桩的每根桩长、底板厚度、底板内各种配筋量,目标函数、桩筏箱基础的造价最小’约束条件对于筏箱基底板有底板抗拉强度约束底板局部弯强度约束最小尺寸约束,最小配筋率限制,一底板构造配筋限制底板抗剪强度约束底板抗冲切强

桩筏基础中桩的刚度

桩筏基础中桩的刚度 1. 引言 桩筏基础是一种常用的地基处理方法,它通过将桩与筏板相连,形成一个整体结构,以承担建筑物的荷载。在桩筏基础中,桩的刚度是一个关键参数,它直接影响着基础的整体刚度和承载能力。本文将深入探讨桩筏基础中桩的刚度问题,从桩的材料、形状和布置等方面进行分析,并介绍桩筏基础中桩刚度的计算方法和影响因素。 2. 桩的刚度与桩筏基础 桩筏基础中的桩起到了承担建筑物荷载和分散荷载到地基的作用。桩的刚度直接影响着基础的整体刚度和承载能力。桩的刚度主要包括弯曲刚度和剪切刚度两个方面。 2.1 桩的弯曲刚度 桩的弯曲刚度是指桩在受到荷载作用时产生的弯曲变形所需的力矩。弯曲刚度与桩的截面形状、尺寸和材料的弹性模量有关。通常情况下,桩的截面越大,材料的弹性模量越大,桩的弯曲刚度就越大。 2.2 桩的剪切刚度 桩的剪切刚度是指桩在受到剪切力作用时产生的剪切变形所需的剪切力。剪切刚度与桩的截面形状、尺寸和材料的剪切模量有关。通常情况下,桩的截面越大,材料的剪切模量越大,桩的剪切刚度就越大。 3. 桩刚度的计算方法 桩筏基础中桩的刚度可以通过计算方法进行估算。常用的计算方法包括经验公式法和有限元分析法。 3.1 经验公式法 经验公式法是根据历史数据和实验结果总结出来的一种简化计算方法。常用的经验公式有Poulos和Davis公式、Reese公式等。这些公式通过考虑桩的材料、形状 和布置等因素,给出了桩的刚度与这些因素之间的关系。 3.2 有限元分析法 有限元分析法是一种数值计算方法,通过将结构离散成有限个小单元,利用有限元理论和数值方法求解结构的响应。有限元分析法可以更精确地计算桩筏基础中桩的刚度,但需要进行复杂的计算和建模过程。

桩筏基础实用设计方法及工程实例分析/

桩筏基础实用设计方法及工程实例分析/ 作者:邓孝祥 来源:《中国房地产业》 2017年第9期 【摘要】本文主要从工程实用设计角度出发,结合规范和工程经验,对桩筏基础的工程设计提出既安全又合理的设计方法,最后以某工程桩筏基础实例进行分析。 【关键词】桩筏基础;共同作用;荷载分担比 1、引言 建筑结构是一个复杂系统,它具有系统的整体性、非线性和不确定性。桩筏基础就是一个典型的复杂系统,它牵涉到上部结构、桩基、地基土、筏板的共同作用。如何准确地进行桩筏基础设计是一个十分复杂的课题,其牵涉到问题很多,部分问题目前尚无定论。这导致部分设计过于保守而浪费或考虑不周而存在安全隐患。本文主要从工程实用设计角度出发,结合规范和工程经验,对桩筏基础的工程设计提出既安全又合理的设计方法以供同仁参考。 2、桩筏基础的适用条件 桩筏基础是指当建筑筏形基础下天然地基承载力或沉降变形不能满足设计要求时,采用桩加筏板基础共同承受荷载的基础形式,其特点是桩和筏板工作作用。 根据《桩基规范》并结合工程经验,对于常规高层建筑,当采用桩筏基础时,一般需要满足以下三个条件: (1)桩基为摩擦型桩基。桩筏基础的关键点是桩筏共同承担荷载,要使得筏板下地基土承担一定的地基反力,其前提就是桩要发生一定的沉降变形。如果桩为持力层良好的端承端,桩的沉降必然很小,筏板下的地基力将难以发挥作用。 (2) 筏板下地基为非软弱土层。若筏板下地基为淤泥等软弱土层,由于该土层压缩模量过小,筏板下地基土将同样难以发挥作用。工程设计中一般要求筏板下地基土承载力特征值fak 不小于120KPa。 (3) 上部结构整体刚度较好,体型简单。桩筏基础受力与上部结构有紧密联系,当上部结构整体性强,体型简单时,桩受力更加均匀,筏板受力较小。工程设计中一般要求上部结构为剪力墙结构、框剪结构或框架—核心筒结构,且体型规则简单,立面无明显变化。 3、桩的布置 桩的类型应根据工程地质资料、结构类型、荷载性质、施工条件以及经济指标等因素综合确定,既可以是灌注桩也可以是预制桩。 桩筏基础中桩的数量及布置应根据具体工程情况具体分析。桩筏基础中筏板下地基土一般可承担15% ~ 30% 荷载,工程设计时,可先按筏板下地基土承担20% 荷载,桩承担80% 荷载进行估算桩数。当桩数量较少时,桩宜布置在墙下或柱下;当桩数量较多时,可考虑满堂红布桩,或部分布在墙柱下部分满堂红布置。最终桩数量及其位置应根据计算分析结果确定。 需要说明的是,即使是满堂红布桩也不是简单地完全均匀的布桩,也应根据实际受力情况进行优化调整。

浅谈桩筏基础的补偿平衡设计

浅谈桩筏基础的补偿平衡设计 随着国民经济的飞速发展,高层建筑就如雨后春笋一般,层出不穷,为了满足各种结构建筑物的要求,适应各种不同地质条件和施工方法,在工程实践中往往采用各种不同的桩和桩基础。其中桩筏基础由于具有竖向承载力高、稳定性好、沉降量小、具有一定调节不均匀沉降的能力、抗倾覆能力强等优点,应用较为广泛。 一、建筑桩筏基础工程概述 1.1承载力分析 桩顶竖向荷载由桩侧摩阻力和桩端阻力承受,以剪力形式传递给桩周土体的荷载最终也将扩散分布于桩端持力层。持力层受桩端荷载和桩侧荷载而压缩(含部分剪切变形),桩基因此产生沉降。而由多桩构成的群桩,由于承台与桩顶同步沉降,承台底面的土必然受到压缩从而产生土反力,该土反力也分担一部分的荷载,因此,由群桩构成的承载力实际上由三部分组成:各基桩的桩侧力,桩端阻力和承台竖向阻力。但群桩的承台一桩群一土的相互影响和共同作用,群桩的承载力并不等干各单桩的侧阻力、端阻力、承台下地基土承载力之和,群桩的工作性状的破坏特征也与单桩承载力之不同,所以,在进行设计时,不仅要清楚单桩的性状和承载力的变化规律、还需考虑群桩基础的群桩效应。 1.2桩筏基础的工作机理 根据土力学原理,可以分下列几个受力阶段来阐述高层建筑桩筏基础与地基共同作用的机理。在建筑物施工期间和使用早期内,基底与桩间土保持接触,桩与箱或桩与筏共同承担建筑物荷载。,随着时间的进展,打桩时引起的孔隙水压力逐渐消散,到某一时间内,由于孔隙水压力消散引起基底土的固结沉降,使得桩间土承受的荷载减小,此刻,桩承受的荷载增大。若此时桩间土的固结沉降大于桩基沉降,则基底与桩间土脱离。由于桩承担的建筑物荷载的增大,建筑物的沉降将不断增加,此时桩沉降速率要比孔隙水压力消散速率大些,基底可能又与桩间土再度接触。筏基分担上部结构荷载又增加。 如此循环,直至建筑物沉降隐定为止。至于基底与桩间土是否保持接触,这是与打入桩的数量、打桩引起地面的隆起量的大小、打桩速率以及桩间土和桩的承载力等因素有关。如果基底与桩间土脱离,而桩已有足够的承载力单独地承担

可控刚度桩筏基础技术规程

可控刚度桩筏基础技术规程 一、引言 可控刚度桩筏基础是一种广泛应用于土力学工程领域的基础技术,通过调节桩筏系统的刚度来改变基础的动力特性,以满足不同工程环境下的需求。本规程旨在规范可控刚度桩筏基础的设计、施工和验收等工作,确保基础工程的安全可靠。 二、术语和定义 1. 可控刚度桩筏基础:由基础承台、嵌入地下的刚性桩和连接刚性桩的刚性梁构成的一种基础形式。通过调节刚性梁的刚度,可改变基础的整体刚度。 2. 刚性梁:连接刚性桩的构件,通常由预制混凝土制成。 3. 可调剪刚度:指刚性梁在剪切方向上的刚度,可通过改变刚性梁的截面形状或增加剪力连接件的数量来调节。 三、设计要求 1. 地质勘察:在设计可控刚度桩筏基础前,需进行详细的地质勘察,获取地下土层的力学参数和地质条件,以确定基础设计参数。 2. 荷载计算:根据工程荷载和地基条件,计算基础的受力情况,包括竖向荷载、水平荷载和弯矩等。 3. 桩筏布置:根据荷载计算结果,确定刚性桩的数量和布置方式,保证基础的承载能力和稳定性。 4. 刚性梁设计:根据基础的刚度要求和桩筏布置情况,设计刚性梁

的尺寸和形状,并进行可调剪刚度的计算。 5. 基础系统稳定性分析:对可控刚度桩筏基础进行稳定性分析,包括竖向和水平稳定性,确保基础不发生倾覆或滑移。 四、施工要求 1. 桩基施工:按照设计要求进行刚性桩的预制和安装,保证桩的质量和垂直度。 2. 刚性梁施工:在刚性桩顶部安装钢筋和模板,并浇筑混凝土,确保刚性梁的尺寸和质量。 3. 基础安装:将刚性梁与刚性桩通过焊接或螺栓连接,形成桩筏系统。 4. 桩筏成型:根据设计要求进行桩筏的成型,包括调节刚性梁的刚度和连接方式。 5. 桩筏调试:对桩筏系统进行调试,检查刚度调节装置的灵活性和可靠性。 五、验收标准 1. 刚性桩验收:检查刚性桩的垂直度、质量和连接方式,确保刚性桩符合设计要求。 2. 刚性梁验收:检查刚性梁的尺寸、质量和可调剪刚度,确保刚性梁符合设计要求。 3. 桩筏系统验收:检查桩筏系统的刚度调节装置、连接方式和总体稳定性,确保桩筏系统符合设计要求。

关于桩筏基础设计中常见的问题与优化建议

关于桩筏基础设计中常见的问题与优化 建议 摘要:桩筏基础整体性能较好,具有很大的刚度,竖向承载能力较高,在调节 不均匀沉降方面效果显著,因此在实际工程基础设计方案中被广泛选用。目前在 实际工程中,桩筏基础往往采用保守的方法进行设计, 鉴于这一点,本文对桩筏基础的设计进行一定的分析和探讨。 关键词:桩筏基础;相互作用;变刚度调平 引言 由于桩筏基础同时受到上部结构和地基土的相互作用和影响,其受力状况十 分复杂,工作机理尚未完全清楚,目前在实际工程中,我们习惯于使用“构造为主,计算为辅”的设计原则,并采取“满堂布桩”、“等承载力布桩”的布桩方式。但是,许多工程实践证明这样的设计理论是不够经济合理的。满堂布桩时,容易出现部分桩的实际反力远小于承载力设计值,而有的桩反力却接近设计值,这样就造成了桩的反力不是很均匀,存在优化的空间。因此,寻求一种经济、安全而 又合理的桩筏基础设计方法具有重要的理论意义和现实意义。 1 影响桩筏基础和土体相互作用的主要因素 桩筏基础作用在土体上,和土体间有着相互的影响,桩筏基础既影响着土体的变形,土体的变形反过来也影响了桩筏基础。为了更好地了解桩筏基础的工作原理,首先有必要弄清楚影响桩筏基础和土体相互作用的主要因素有哪些。 本文简单地归纳总结了以下几点: (1) 筏板刚度。当桩筏基础中群桩的桩间距、桩长和桩径、地基条件确定之后,群桩和地基土刚度的确定对桩筏基础沉降起决定性作用。当按板的相对刚度 从极端刚性的情况逐渐变化到相当柔性的筏基,桩-筏基础总沉降是有变化的。当

筏板处于刚性的情况, 筏板的对称轴线上的沉降几乎处处一样;当按的相对刚度减小, 筏板的柔度增大,这样,桩筏基础的沉降是中间大,边缘小,呈碟形。通过增加筏板厚度提高基础调节不均匀沉降的能力,减小基础的差异沉降,从而减小上部结构中的次应力。筏板的厚度对筏板的弯矩影响很大,随着筏板厚度的增大,即筏板的刚度增大。由此可见,过大的筏板厚度会在筏板内产生过大的内力,通过增加筏板厚度来减小差异沉降是以在筏板内产生过大的内力为代价的,是不经济的。随着筏板厚度的增大,筏板下中部地基土反力稍有增大,且筏板边缘土反力增幅大于中部,使得筏板边缘和中部土反力的比值增大。说明随着筏板厚度的增大,一方面筏板的自重加大,另一方面筏板刚度增大,桩与土的荷载分担比发生变化,桩所承受荷载比逐渐增大,所以基底反力变化不大;同时筏板刚度的增大,使基底反力向边缘集中的程度越高。 (2)桩间距。从力学的观点来看,桩间距的增大或桩数的减少,桩-土体的刚度要相应下降,因此,桩筏基础的沉降随着桩间距的增大而增大。但是桩间距在10倍桩径以内时,桩筏基础的沉降只是随着桩筏基础的桩间距增大稍有增大。 (3)桩的长细比。桩的长细比对桩筏基础沉降的影响是显然的,因为,当桩的直径确定,增加桩的长度就增大了桩-土体系的刚度,所以,桩的长度增加,桩筏基础的沉降增大。当桩长超过一定长度,再增加桩长,减小桩筏基础沉降的效果就不明显。 (4)桩的相对刚度。桩筏基础中桩的相对刚度直接影响桩土体系的刚度,对长桩,桩的刚度减小,桩筏体系的沉降明显增加。对于短桩,桩的刚度减小对桩筏基础沉降的影响比长桩小。 (5)上部结构刚度的影响。上部结构的刚度是指水平刚度、竖向刚度和抗弯刚度的综合,指的是整个上部结构对基础不均匀沉降或挠曲的抵抗能力,或称整体刚度。当上部结构层数增加时,建筑物平均沉降随上部结构层数的增加而增加,但单位荷载平均沉降并不发生明显变化,这说明上部结构刚度对基础平均沉降影响不大。基础的差异沉降和单位荷载差异沉降都随着上部结构层数增加而减少,且减少的速率都趋缓,减少的效果都不十分明显。当上部结构层数增加到一定程度时,差异沉降的减少变得不十分明显,说明上部结构刚度对调整基础差异

桩筏基础中桩的刚度

桩筏基础中桩的刚度 桩筏基础是一种常见的建筑基础形式,它由多个桩和相应的承台(也称为桩筏)组成。桩筏基础的刚度在整个基础设计和施工过程中 扮演着重要的角色。本文将为您介绍桩筏基础中桩的刚度,并为大家 提供一些建议和指导。 桩筏基础中的桩起着传递荷载的作用,它们可以分为沉井灌注桩、后注灌注桩、钻孔灌注桩等不同类型。桩的刚度是指桩在受力时的变 形能力,也是桩与土体之间相互作用的结果。桩的刚度直接影响到整 个建筑结构的稳定性和安全性。 桩的刚度主要通过桩的截面尺寸和材料特性来确定。较大的桩直 径和较高的材料抗弯刚度可以提高桩的整体刚度。在桩的材料选择上,常用的桩材料包括钢筋、预应力钢筋混凝土和纯混凝土等。这些材料 具有不同的力学性能,建筑师和工程师需要根据具体的工程要求和地 质情况来选择合适的桩材料。 桩筏基础的刚度设计需要充分考虑以下几个因素。首先,确定合 适的荷载传递路径。桩筏基础的主要作用是将上层建筑的荷载引导到 地基中,因此需要确保荷载从建筑物传递到桩和承台上,并且能够平 均分布到每个桩上。其次,要充分考虑土体与桩的相互作用。由于桩 的长度相对较短,土体对桩的刚度起着重要的影响。根据不同的土质 和桩的排列方式,需要选择合适的桩间距和桩的数量,以确保桩与土 体之间的相互作用是稳定和可靠的。

在桩的施工过程中,也需要注意桩的刚度问题。桩的施工质量直 接影响到桩的刚度,因此需要严格按照设计要求和施工规范进行施工。在进行桩钻孔和灌注混凝土时,要保证桩身的垂直度和直径的一致性,以及灌注混凝土的均匀性。在桩灌注后,还需要进行适当的养护工作,以确保桩体的强度和稳定性。 总之,桩筏基础中桩的刚度对于基础结构的稳定性和安全性至关 重要。通过合理选择桩的材料和尺寸,以及合适的荷载传递路径和土 体与桩的相互作用,可以提高桩的整体刚度,并确保基础结构的良好 运行。在桩的施工过程中,要注重桩的质量控制和养护工作,以确保 桩的刚度和稳定性。作为建筑师和工程师,我们应该深入了解桩的刚 度问题,并在实际工作中加以应用,以确保建筑物的安全可靠。

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