地基基礎設計2019版新規範學習班總結

2021-12-22 10:12:21 字數 4761 閱讀 9632

本文為本人參加廈門市勘察設計協會舉辦的,中國建科院地基所騰延京教授主講的學習班

筆記整理搞,可能有偏誤,請指正。―――吳煒斌 2002.12.3

1、 地基基礎規範的發展歷程

● 74規範――學習前蘇聯結構設計規範體系

● 89規範――採用概率極限狀態設計方法

● 2000規範體系

統一概念,統一設計表示式;

強調制形控制;

加入wto,與國際結構規範體系接軌;

強調現場實測的重要性。

2、2002版地基基礎設計規範編制的四項基本原則:

一、 按國際慣例要求,逐步與先進國際標準規範接軌;

二、 總結我國工程建設近10年來工程經驗和科研成果;

三、 補充圓原規範的空缺,充實完善規範內容;

四、 強調按變形控制設計地基基礎的重要性。

3、 關於地基基礎按變形控制設計的國際先進設計規範做法

a) 原蘇聯、俄羅斯、歐洲國家――強調制形控制

b) 美洲、日本等國―――――――強度、變形控制並重

c) 中國逐步向變形控制設計演進,包括再下一版規範。

4、本次修訂明確了兩種極限狀態的使用範圍和荷載組合條件。

地基基礎設計的兩種極限狀態大致可按下表區分:

4、關於分項係數的調研

1) 歷史:

74規範:為安全係數

89規範:修改為荷載的分項係數,其實質為分項安全係數。

由統計分析和人為取值兩個因素來確定。即:

分項係數——>分項安全係數——>統計+人為

2) 本次修訂對國際上發達國家結構設計規範分項係數問題的調研

歐洲:永久荷載1.35,可變荷載1.50

美國:永久荷載1.40,可變荷載1.70

3)關於分項係數的物理概念問題

在結構的荷載效應值計算中,不考慮分項係數,按各種作用標準值(代表值)來計算作用效應值,而是在作用效應組合設計值(作用設計值)的計算中考慮分項係數。

物理概念分析:荷載作為物理量,表達物體的質量,物體的質量由荷載代表值來表示,而物體的質量不可能無緣無故增加,在荷載效應計算中考慮分項係數在物理概念上是沒有道理的,分項係數應在計算構件承載力的荷載效應組合設計值(作用設計值)加以中考慮。

作用的定義:施加在結構上的集中力或分布力(直接作用,即荷載)和引起結構外加變形或約束變形的原因(間接作用)。

作用代表值:設計中用於驗證極限狀態所採用的作用值。包括標準值、組合值、頻遇值和準永久值。

作用效應: 由作用引起的結構或結構構件的反應,例如內力、變形和裂縫等。

作用設計值:作用代表值乘以作用分項係數所得的值。

荷載代表值:直接作用的代表值

荷載效應組合:按極限狀態設計時,為保證結構的可靠性而對同時出現的各種荷載設計值得規定

6. 本次地基基礎規範修訂過程中的調研與試算工作

1)規範組經過大量工程試算工作,確定對於基礎設計由永久荷載效應控制的基本組合,可採用簡化規則,荷載效應組合的設計值可按下式計算:

s=1.35sk≤r

r—結構構件抗力設計值,按有關建築結構設計規範的規定確定

sk—荷載效應標準組合值,(即分項安全係數為1.0的荷載組合值)

2)反映近10年來地基基礎領域科研反面成熟的成果,反映原規範實施以來設計和工程實踐的成功經驗。

例如取消某些全國統一**,重視地方經驗或按各地方現場實驗確定某些物理量。(例如初步計算單樁豎項承載力特徵值公式〈8.5。

5-1〉中樁端端阻力,樁側阻力特徵值qpa、qsia不再提供全國統一**,而由當地靜荷試驗結果統計分析算得,因為全國不同地區該值差導較大,實際情況不應取某個統一值,比如由於相同土層的完全固結和欠固結情況的不同。此外,隨著設計水平和對工程質量要求的提高,如果仍沿用承載力表,顯然不適應當前的要求。

3)補充了原設計規範的空缺,完善充實原設計規範的內容。

1 關於岩石的分類

2 關於地基凍漲性

3 增加有限壓縮層地基變形和回彈變形計算內容

4 增加岩石邊坡支護設計內容,這方面由誰設計沒有限制,可由專業公司設計也可由有資質的建築設計單位結構人員設計。

5 強調按變形控制設計地基基礎的重要性,提出相關勘察、設計、檢驗的方法和措施。

7. 本次新修訂規範的三個特點:即作為設計規範,應具備得特點

(1)符合物理概念

2)簡潔表示式

3)成熟科研實踐作為基礎

關於地基:地基是一種特殊材料,其物理力學效能也具有許多特殊性,其承載力的取值直接影響建築的安全性,經濟性,應採用多種方法綜合確定。

關於強制性條文:每個強制性條文都有歷史背景,都有工程教訓、經驗。

8. 按地基承載力確定基礎底面積及埋深,或按單樁承載力確定樁數時,傳至基礎或承臺底面上的荷載效應按正常使用極限狀態下荷載的標準組合,相應的抗力應採用地基承載力特徵值或單樁承載力特徵值。

9. 土的工程特徵指標應包括:

強度指標(代表值應取標準值)

壓縮性指標(代表值應取平均值)

其他特性指標:(1)靜力觸探(2)標準貫入試驗(3)載荷試驗承載力(代表值應取特徵值)

用原位測試確定地基承載力在我國已有豐富經驗,可以應用,但要強調必須有地區經驗,即當地對比資料,當地的基礎設計等級為甲級和乙級時,應結合室內試驗成果綜合分析,不宜單獨應用,故本次修訂取消了有關承載力表的條文和附錄,要求勘察單位應根據試驗和地區經驗確定地基承載力等設計引數。

10. 關於地基承載力特徵值

地基承載力與構件承載力本質不同。

地基承載力特性:荷載增大,承載力增大,變形增大,(按變形控制設計)

地基承載力特徵值指由載荷試驗測定的地基土壓力變形關係曲線線性變形段內規定的變形(不超過比例界限點)所對應的地基壓力值。實際即為地基承載力的充許值。實際即為地基承載力的允許值。

(變形控制的特點)

對結構設計人員來說,確定地基承載力特徵值應依據「綜合確定」的原則。可由載荷試驗或其它原位測試、公式計算、並結合工程實踐經驗等方法綜合確定。有經驗結構師不會僅靠地勘報告提供值確定地基承載力進行地基基礎設計,地勘報告提供的承載力可能不符合實際承載力,應進行綜合分析來確定地基承載力。

規範提供的地基承載力特徵值公式有:

(1)地基承載力特徵值修正——公式(5.2.4)

(2)根據土的抗剪強度指標計算地基承載力特徵值——(5.2.5)

(3)岩石地基承載力特徵值——(5.2.6)

11. 計算地基變形時,傳至基礎底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態下荷載效應的準永久組合,不應計入風荷載和**作用,相應的限值應為地基變形允許值。

12. 變形計算

地基最終沉降量的直接影響因素:

1) 地基土層的非均勻性和上部結構對荷載重分布作用;

2) 側向變形對土層沉降的影響;

3) 基礎剛度;

4) 土層壓縮模量的試驗條件;

5)次固結對沉降的影響;

13. 計算擋土牆壓力,地基或斜坡穩定及滑坡推力時,荷載效應應按承載能力極限狀態下荷載效應的基本組合,但其荷載分項係數均為1.0。(地基土:既是荷載又是抗力。)

14. 在確定基礎或樁乘台高度,支擋結構坡面,計算基礎或支擋結構內力,確定配筋和驗算材料強度時,上部結構傳來的荷載效應組合和相應基底反力,應力與承載能力極限狀態下荷載效應的基本組合,採用相應的荷載分項係數。

15. 基礎設計安全等級,結構設計使用年限,結構重要性係數應按有關規範規定採用,但地基基礎的結構重要性係數r0 不應小於1.0。

使用者的要求是最重要的,規範r0是提供最低要求。

r0∈(0.9,1.1)中的0.9是最小值,具體工程應具體分析,對基礎設計,因地基土材料的特殊性,r0不應小於1.0。

結構設計使用年限:

1〉2-5年(如一些臨時建築物)

2〉5-20年(如一些礦山油田中長期建築物)

3〉 ≥50年(採用)

4〉>100年(如文物歷史建築,政治性建築)

16. 建築結構可靠度及設計使用年限,設計基準期:

1) 可靠性:結構在規定的時間內,在規定的條件下,完成預定功能的能力。

可靠度:結構在規定時間內,在規定條件下,完成預定功能的概率。

2023年規範體系,結構可靠度或結構失效概率是對結構設計使用年限而言,一般為50年。並且是以正常設計、施工、使用為條件的,不考慮人為過失的影響。

2)設計使用年限:設計規定的結構或結構構件不需進行大修即可按其預定目的使用的時期。是房屋建築的地基基礎工程和主體結構工程「合理使用年限」的具體化,一般建築和構築物取50年,與設計基準期荷載統計的時間引數對應,若採用其他設計使用年限,則荷載應採用與其相應的設計基準期。

【 背景資料 】:最新版國際標準iso2394:1998《結構可靠度總原則》上首次正式提出設計工作年限的概念——design working life .

本次修訂借鑑這一標準,提出了各種建築結構的「設計使用年限」,明確了設計使用年限是設計規定的乙個時期,在這一規定時期內,只需進行正常維護而不需進行大修就能按預期目的使用,完成預定功能。即房屋建築在正常設計,正常施工、正常使用和維護下所應達到的使用年限,如達不到這個年限則意味著在設計、施工、使用與維護的某一環節上出現了非正常情況,應查詢原因。

3)設計基準期:

定義:為確定:〈1〉可變作用

2〉與時間有關的材料效能

的取值而選用的時間引數。對可變荷載而言,就是荷載統計的時間引數。

說明:設計基準期不等同於建築結構的設計使用年限,2023年結構規範體系《建築結構可靠度設計統一標準》和《建築結構荷載規範》所考慮的荷載統計引數,都是按設計基準期為50年確定的,如果設計時需採用其他設計其準期,則必須另行確定在該設計基準期內最大荷載的概率分布及相應的統計引數。例如,根據可靠度設計的原則,對設計使用年限為5年和100年的建築結構,可以採用低於和高於50年的設計基準期,在選定的基準期內,根據大量荷載統計資料,運用數理統計的方法確定具有95%保證率的統計特徵值作為荷載標準值,具體演算法按荷載規範。

《地基基礎》導學方案

一 教學目的與要求 是通過對本課程的學習,使學生能夠掌握土的性質 應力 變形 強度和地基計算等土力學基本原理,從而能夠應用這些基本概念和原理,結合有關力學和結構理論,以及施工知識,分析和解決地基基礎問題。要求主要有以下幾點 1 理解並牢固掌握土力學中的經典理論和基本原理。2 應注重有關工程地質基本知...

地基基礎規範的理解與應用

第二章地基相關規範的理解與應用 目前,有關地基基礎工程的規範眾多,有國家標準 行業標準 產品標準 地方標準,不完全統計,全國有關地基基礎的規範超過100本,且每年還在增加。如此多的規範,給工程技術人員提供了方便。如不能正確理解和使用,則可能帶來了一定的負擔,更可能出現應用錯誤。本章介紹了規範應用中的...

遼寧2019定額計價規範樁與地基基礎工程

說明一 本章適用於一般工業與民用建築工程的樁與地基基礎工程。二 本章已綜合考慮了土壤級別。三 單位工程打 灌 樁工程量在下表規定數量以內時,其人工 機械按相應專案乘以係數1.25計算。專案單位工程的工程量 鋼筋混凝土方樁150m3 鋼筋混凝土管樁50m3 鋼筋混凝土板樁50m3 打孔灌注混凝土樁 6...