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3-基础答疑综合分类2016.7-计算参数
发布时间:2021-08-24

 

yjk基础答疑综合分类

20167      

目  录


(一)倒楼盖法和弹性地基梁法              

(二)规范              

(三)迭代计算桩土刚度:              

(四)桩刚度是如何确定的              

(五)桩刚度确定的例子              

(六)基床系数的计算              

(七)复合地基的桩刚度与基床系数的确定              

(八)上部刚度与深梁              

(九)抗震承载力调整系数              

(十)后浇带              

(十一)沉降经验系数              

(十二)人防强度1.5             

(十三)人防组合配筋计算及最小配筋率              

(十四)影响配筋参数              

(十五)yjkpkpm的配筋弯矩处理差异              

(十六)水浮力参数              

(十七)两桩承台设计              


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(一)倒楼盖法和弹性地基梁法

1弹性地基梁板采用的是文克尔假定,地基梁内力的大小受地基土弹簧刚度的影响,而倒楼盖模型中的梁只是铺钢筋混凝土梁,其内力的大小只与板传给它的荷载有关,而与地基土弹簧刚度无关。

2、由于模型的不同,实际梁受到的反力也不同,弹性地基梁板模型支座反力大,跨中反力小。而倒楼盖模型中的反力只是均布荷载。

3、弹性地基梁板模型考虑了整体弯曲变形的影响,而倒楼盖模型的底板只是一块刚性板,不受整体弯曲变形的影响。

4、由于倒楼盖模型的底板只是一块刚性板,因此各点的反力均相同,由此计算得到的梁端剪力无法与柱子的荷载相平衡,而弹性地基梁板模型计算出来的梁端剪力与柱子的荷载是相平衡的。

软件中上部荷载恒人防等根据用户选择选取计算方法,优先选择弹性地基梁板;对于防水板和水自动用倒楼盖方法,与选择无关。对于非线性只用于弹性地基梁的计算方法。

不要因为防水板模型选倒楼盖方法,这样的结果是防水板内的其它基础用倒楼盖模型。

(二)规范

2个选项:1、对于天然地基、常规桩基(不考虑土分担荷载),不考虑土分担基础荷载,即一般桩基础时不考虑土的作用;2、复合地基(桩土共同分担荷载),可以考虑土分担基础荷载。

注意:对于部分桩筏和部分筏板共同组成的的基础形式,如果选择1,则全部荷载都由桩筏基础下的桩承担,没有考虑筏板下土的承载作用,这样做显然不对。因此应选择2,按照复合地基模型计算。

)迭代计算桩土刚度:

不勾选此项时的桩土刚度是经过沉降试算得出的。勾选此项则软件将对桩土刚度再做一次迭代计算,即用第一次有限元计算后的沉降计算结果算出最终的桩土刚度,再做第二次有限元计算,以第二次有限元结果及沉降结果作为最终设计依据。具体迭代计算的过程如下

1步:确定基床反力系数的初始值k0

2步:有限元计算,得到基底压力pi和位移ui

3步:按分层总和法计算沉降si

4步:判断位移ui是否等于沉降si,若不等于,说明k取值不合理。按pi/si修正基床系数k。若等于,说明k取值合理,位移等于沉降。

5步:最终确定ki,迭代结束。

需要注意的是,这种迭代算法,会导致筏板边缘的基底压力趋向于无穷大。原因是按分层总和法计算沉降时,采用的boussinesq应力解是弹性解。

 

(四)桩刚度是如何确定的

yjk采用荷载除以位移的方法试算桩刚度:

q为平均桩反力,按荷载除以总桩数确定。

荷载包括:上部荷载的准永久值组合(1.0 0.5活),筏板自重,覆土重,板面恒荷载。

s为桩顶沉降,等于桩身压缩桩端沉降

桩身压缩按下式计算:

桩端沉降按下式计算:

(常规桩基)

(复合桩基)

各参数意义参见桩基规范《jgj94-2008》第5.5.14条。

根据mindlin应力解计算。

根据boussinesq应力解计算。

)桩刚度确定的例子

盈建科中试算桩刚度的方法是:

                           

q为假定的桩反力。程序按上部总荷载除以总桩数计算。

s为单桩沉降。程序按《桩基规范》 式5.5.14-1计算,但是不考虑周围桩的影响,按照单桩计算。

545号桩:桩长、桩径、桩端深度(相对±0.000)、桩端深度(相对地质资料的0标高)分别为d=1200mml=42mz=-58.9mzd=-53.5m

筏板的准永久组合1.0 0.5活载:358836kn;总桩数818则反力为:q=4386.7

q4387kn,各计算土层的沉降为:

计算至第3层时,附加应力小于0.2倍土自重应力(地下水位以下取浮重度),停止计算。桩刚度:

为什么在没有地质资料也能计算桩刚度呢,主要是桩沉降s =分层总和沉降s1(地质资料有关) 桩身压缩se(地质资料无关);se是肯定有值的。

(六)基床系数的计算

基床系数最好参考软件提供的取值表,理论计算结果经常会小很多。

    图示为重量*10000kn

               挖土前                            施工后

没有被蓝色部分切掉前:附加荷载p0=150 20 20100 50 50= -10 无法计算出沉降s=0,则基床反力系数=p/s=p/0,只能取缺省值,p为上部荷载;

被蓝色部分切掉后:附加荷载p0=150 20100 50= 20 可以计算出沉降s见规范,则基床反力系数=p/s,为上部荷载。

有时如果上部荷载比较小(可以大致按照每层楼0.5m的土估计),而基础挖深比较深,会造成附加压力小于0,而基础的沉降s=0,这时候软件自动读取默认的基床系数。软件可以如下查阅基床系数的计算(整个板的平均值)

 

k=3040390/368/0.197(kn/m3)

)复合地基的桩刚度与基床系数的确定

对于复合桩基,地质资料反算地基基床系数和桩刚度系数由桩间土分担荷载的比例确定,分担比例定义有两种方式:

第一种程序根据所布置的桩筏基础,自动计算土的部分承担的荷载(即勾选此项参数):比如总荷载500,000kn100桩总承载力300,000kn,则剩余的荷载土承担200,000kn(至少20%的总荷载,防止计算异常);则计算桩刚度用300,000kn,计算土的基床系数200,000kn

jccad不同,jccad按照单桩承载力与土的承载力比值确定分担荷载。

第二种程序用户可以自己定义土所分担荷载的比例(即不勾选此项参数),桩和土分别承担的总的荷载的比例是由用户输入的比例确定的。按照交互比例算桩刚度,按位移协调算地基土的基床系数。

最终有限元计算结果由桩刚度和土的基床系数决定。

 

)上部刚度与深梁

上部刚度:yjk-f软件将上部结构刚度与荷载凝聚到与下部基础相连的节点上,在基础计算时只要叠加上部结构凝聚刚度和荷载向量,其计算结果对于下部基础而言就是上下部结构共同作用计算的理论解。

如果勾选此项,则事先必须在上部结构计算时的计算参数中勾选生成传给基础的刚度,并输入传给基础刚度的楼层数。yjk-f既可以考虑上部全部楼层的刚度,也可以仅考虑用户输入的部分楼层的刚度,一般可以考虑上部结构的2~3层刚度足够了。

当结构由完全柔性->弹性地基梁->考虑上部刚度弹性地基梁-> 绝对刚性变化过程中,结论:基础变形差逐渐减小,桩反力逐渐均匀,内力配筋逐渐减小。

比较好题目:上海51层桩筏(荷载比较均匀)

绝对刚性    考虑上部刚度         不考虑上部刚度         完全柔性

     倒楼盖    弹性地基梁(桩刚10w) 弹性地基梁(桩刚10w)  弹性地基梁(桩刚1w)

位移差     0.4          32                  59                     183

桩反力差   880         3233                5544                   3110

负mx     -4800        -4700                 -7000                  -6380

正mx      7700        10730                 9050                  16500

板上剪力墙计算方案:选择刚性约束时,剪力墙等同于无限高度的深梁,墙下节点只发生刚体平动和旋转;深梁时按照有限高度的弹性梁计算,一般可以考虑上部结构的2~3层刚度,所以深梁高度近似按照5米考虑。

简而言之,考虑上部刚度——上部结构刚度与荷载凝聚到与下部基础相连的节点上;剪力墙深梁————按照有限高度的弹性梁计算剪力墙,二者最好配合使用。

上部刚度文件对应当前的工作路径kf.dat。

抗震承载力调整系数

程序可自动得出抗震承载力调整系数za参考以下原则取值:

fak100 kpa    za1

100fak150 kpa    za1.1

150fak300 kpa    za1.3

fak300 kpa    za1.5

用户也可以通过参数直接指定抗震承载力调整系数取值,见下图:

 

)后浇带

施工前的加荷比例:只对恒载计算起作用,后浇带影响计算参数,如设后浇带,浇后浇带时的荷载系数(0~1):这个参数与后浇带的布置配合使用,解决后浇带设置后的内力、沉降计算和配筋计算等结果的取值。后浇带将筏板分割成几块独立的筏板,程序将计算有、无后浇带两种情况,并根据两种情况的结果求算内力、沉降及配筋。填0取整体计算结果(等同于没有后浇带),填1取分别计算结果(等同于两块分开的板,计算结果恒载下的单工况弯矩为0),取中间值α计算结果按下式计算:

实际结果=整体计算结果×(1-α) 分别计算结果×α

α值与浇后浇带时沉降完成的比例相关。

)沉降经验系数

按实体深基础法计算(s = ψ * ψe * ∑s)

平筏、梁筏基础,按修正的分层总和法计算(s = ψ * ∑s)

ψ沉降经验系数,输入1.0时:

桩基础按桩基规范第5.5.11条计算;平筏、梁筏基础按建筑地基基础设计规范(gb50007-2011)5.3.5条。

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