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独立基础抗冲切验算例题独立基础抗冲切验算例题一、问题描述在进行土木工程设计时，需要对独立基础的抗冲切能力进行验算。
本文将通过一个具体的例题，介绍独立基础抗冲切验算的方法和步骤。
二、问题分析独立基础是一种常用的土木工程基础形式，其承载结构荷载并将荷载传递到地基中。
在实际应用中，独立基础可能会受到外部力的作用，如地震、风荷载等，这时就需要对其抗冲切能力进行验算。
为了对独立基础抗冲切能力进行验算，需要先了解以下几个参数：1. 基底土壤强度参数：包括黏聚力和内摩擦角。
2. 独立基础尺寸参数：包括宽度、长度和深度。
3. 荷载参数：包括垂直荷载和水平荷载。
4. 土层厚度和性质参数：包括土层厚度、密度、孔隙比等。
5. 基底土壤类型参数：包括岩性、颗粒大小等。
三、实例分析假设一个独立基础的尺寸为2m×3m×1.5m，基底土壤类型为砂土，黏聚力为0，内摩擦角为30度。
该基础承受的垂直荷载为1000kN，水平荷载为200kN。
地下土层厚度为10m，密度为1.8g/cm³，孔隙比为0.4。
根据以上参数，可以通过以下步骤进行独立基础抗冲切验算：步骤一：计算基底土壤的承载力根据摩尔-库仑理论，可以得出基底土壤的极限承载力公式：qult = c + σn tan(φ)其中，qult表示极限承载力；c表示黏聚力；σn表示有效应力；φ表示内摩擦角。
在本例中，由于黏聚力c=0，则可得出：qult = σn tan(φ) = 10 × 1.8 × tan(30°) ≈ 93.53kPa 步骤二：计算水平和垂直荷载的有效应力根据有效应力公式：σn = σ - u其中，σ表示总应力；u表示孔隙水压。
在本例中，由于孔隙比e=0.4，则可得出：u = e × γ × H = 0.4 × 1.8 × 10 ≈ 7.2kPaσn垂直= (1000 ÷ (2 × 3)) + 7.2 ≈ 183.3kPaσn水平= (200 ÷ (2 × 3)) + 7.2 ≈ 40.8kPa步骤三：计算基础的抗冲切力根据基础抗冲切力公式：R = qult × Bp + σn水平× Lp - σn垂直× Wp其中，Bp表示基础宽度；Lp表示基础长度；Wp表示基础深度。
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*50.70/认式中：F i ——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；B hp——受冲切承载力截面高度影响系数；U m ――距基础梁边h°/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 o/2处冲切临界截面的最大剪应力T max应按下列公式计算石匸和十aM影』- r max^0.7(0.4 +1.2/A)ApZ. 1乙二I----- 2 -- --------1 十3«)式中：F ——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h o/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 A B――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；B s——柱截面长边与短边的比值，当B s<2时，B s取2；当B s>4时，B s取4 ；c i——与弯矩作用方向一致的冲切临界截面的边长；C2——垂直于C i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 。
基础抗冲切验算基础是建筑物最重要的支撑结构之一，承受着建筑物的重量和动力作用。
因此，基础的设计和验算非常重要。
其中，基础的抗冲切验算是其中必不可少的一部分。
什么是抗冲切验算？抗冲切验算是基础验算中的一种，它是指基础对水平或倾斜荷载的抗冲切能力。
在地震、风灾等突发自然灾害和建筑物运行中，都会产生冲击荷载，抗冲切验算的目的就是确保基础在这种情况下也能够稳定承载建筑物。
抗冲切验算的步骤抗冲切验算的步骤主要包括基础的单向和双向抗冲切验算。
具体步骤如下：1. 单向抗冲切验算对于单向荷载来说，基础的抗冲切能力主要来自于混凝土剪应力承载力和地基的摩阻力。
（1）计算混凝土剪应力承载力，可以采用以下公式进行计算：Vc = 0.33fckbwd其中，Vc为混凝土剪应力承载力，fck为混凝土立方体抗压强度，bw 为基础的宽度，d为混凝土基础高度。
（2）计算地基的摩阻力，可以采用以下公式进行计算：Fmr = Cfr × P其中，Fmr为地基摩阻力，Cfr为地基的摩阻系数，P为地基承受的垂直荷载。
2. 双向抗冲切验算对于双向荷载来说，基础的抗冲切能力主要来自于混凝土剪应力承载力、地基的摩阻力和钢筋排布确定的双向桁架系统的贡献。
（1）计算混凝土剪应力承载力，与单向抗冲切验算相同。
（2）计算地基的摩阻力，与单向抗冲切验算相同。
（3）确定钢筋的排布方式，采用双向桁架系统，通过对桁架系统内钢筋的计算，可以得出双向荷载下带双向桁架加固的抗冲切能力。
需要注意的是，以上计算仅是抗冲切验算中的一部分，还有很多其他的验算工作需要进行，如基础的承载力验算等。
抗冲切验算的重要性抗冲切验算可以有效确保基础的稳固性，避免在突发自然灾害或建筑物运行中发生的意外事故。
一旦基础抗冲切能力不足，就会导致建筑物倾斜、移动、甚至倒塌。
因此，在基础设计中，抗冲切验算是至关重要的一个环节。
总结基础抗冲切验算是基础设计中必不可少的一项工作。
通过对混凝土剪应力承载力、地基的摩阻力以及钢筋排布确定的双向桁架系统等因素进行计算，可以确保基础在突发自然灾害和建筑物运行中的稳定性和安全性。
承台抗冲切和剪切计算在进行混凝土构件设计，如板、基础、承台，经常会遇到是否要同时验算冲切和剪切的问题，规范针对不同的构件规定了必须验算的内容，但是对冲切和剪切概念上，仍有很多地方不甚清楚。
出于稳妥考虑，我们对冲切和剪切的概念和具体验算的选择做进一步的说明。
一、常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款下表总结了常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款：表一常见规范对冲切和剪切承载力的验算要求综合各现行规范，对验算冲切承载力的同时，是否要做抗剪验算，有如下结论：1．对普通板类构件，各规范未明确规定需要验算剪切承载力；2．对无筋扩展基础，各规范均要求对基地反力大于300Kpa的情况验算受剪；3．对扩展基础，国家地基规范在条文说明8.2.7和附录S中提到了柱下独立基础的斜截面受剪折算宽度，可见是应该做抗剪验算的；广东省地基基础规范9.2.7，明确要求验算墙下条基的受剪承载力，要求附加条件验算柱下矩形基础受剪承载力；4．对桩承台和梁板式筏板基础，各规范均明确要求同时验算剪切承载力。
5．由上可见，通常抗剪验算都是没法省略的。
各规范对冲切和剪切承载力验算的荷载取值、计算截面略有差别，选用公式时宜慎重。
二、对常见混凝土构件关于剪切和冲切对比的内容收集表二冲切和剪切的若干对比三、广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的看法广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的描述，参见条文说明9.2.7，摘录如下：“一般说来，柱下单独基础板双向受力，墙下条形基础板单向受力，冲切和剪切，其破坏机理类似，承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。
不同的是剪切破坏面可视为平面，而冲切破坏面则可视为空间曲面，如截圆锥、截角锥或棱台及其他不规则曲面等。
故剪切又称单向剪切(one way sherar)；冲切有时候也称冲剪，又称双向剪切(punching, two way shear)。
对于双向受力的柱下单独基础应验算控制截面的受冲切承载力，必要时应验算抗剪承载力；对于单向受力的墙下条形基础只需验算控制截面的受剪承载力……“实际工程中有这种情况，由于场地或者柱网布置所限，柱下独立基础长边与短边之比大于2，基础底板近乎单向受力，应验算基础的受剪切承载力。
地基承载力问答1、地基承载力计算公式是什么?怎样使用?答1、f=fk+ηbγ(b-3)+ηdγο(d-0.5)式中：fk——垫层底面处软弱土层的承载力标准值（kN/m2）ηb、ηd——分别为基础宽度和埋深的承载力修正系数b－－基础宽度（m）d——基础埋置深度（m）γ－－基底下底重度（kN/m3）γ0——基底上底平均重度（kN/m3）答2 、你想直接用标贯计算承载力，是可行的，承载力有很多很多的计算方法，标贯是其中的一种，但目前规范都逐渐取消了，老版本的工程地质手册记录了很多的世界各地（包括中国）的标贯锤击数N确定承载力的公式，你可以从中选择一个适合你所在地方条件的公式来计算。
答3、根据土的强度理论公式确定地基承载力特征值公式：fa=Mb*γ*b+Md*γm*d+Mc*Ck其中Ck为粘聚力标准值，由勘察单位实地勘察、实验确定，在勘察报告上按土层列表显示。
2、地基承载力计算公式中的d如何取值?d是地基的埋置深度还是基底到该层土层底的深度？答、d就是基础埋置深度(m)，一般自室外地面标高算起。
在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。
对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。
3、地基承载力计算公式如何推导答、你可以到百度文库里面下载一个GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》，里面有详细的给你介绍的！4、地基承载力计算公式是什么?具体符号代表什么?怎样计算?答、 1、地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、公式计算、并结合工程实践经验等方法综合确定。
2、当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正：fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)式中fa--修正后的地基承载力特征值；fak--地基承载力特征值ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数γ--基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；b--基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度；d--基础埋置深度(m)，一般自室外地面标高算起。
