樁筏基礎與地基共同作用的設計分析

2022-08-27 08:09:04 字數 898 閱讀 3601

摘要: 樁筏基礎是高層建築中常用的基礎形式之一。以往,由於對樁筏基礎的研究理論及方法不十分完善,實際工程中,設計者們往往採用簡化但較為粗放的設計模式。

本文在分析現今設計方法的基礎上,結合實際的設計經驗,提出樁筏基礎與地基共同作用的幾點建議,為進一步理論研究拋磚引玉。

關鍵詞: 樁筏基礎; 地基; 共同作用; 設計

1. 現今對樁筏基礎的設計方法

設計專案講求效率,設計人員採用簡化計算方法很有必要,但前提是受力分析應合理反映實際工況。目前不少設計者把樁筏基礎分開為樁基礎和筏板基礎各自計算,並在構造上滿足規範對樁筏基礎的設計要求。這種「簡化」設計思路與實際受力工況有一定出入,最終造成基礎設計的不合理。

主要有以下幾個原因。

1)概念理解上的偏差。對樁筏基礎受力分析不夠全面,沒有靈活應用規範,沒有根據地質條件對樁和筏板進行共同工作的分析。比如在高地下水位環境下,仍然認為上部荷載全部由樁來承擔,忽略了地基土對筏板的作用。

2)計算方法上的偏差。為簡化計算,把上部結構和基礎作為兩個獨立單元分別考慮,由上部的荷載作用求得上部結構內力和基底反力,然後按彈性地基板的方法計算筏板內力和配筋。這種設計方法考慮了地基與基礎的協調制形工作,但沒有考慮上部結構剛度對基礎設計的影響,忽略了上部結構與基礎的共同作用,導致基礎設計偏於保守。

3)傳統經驗上的偏差。高層建築的樁筏基礎設計時,對筏板厚度的選用往往爭議較大。以往確定筏板厚度並沒有什麼好方法,基本是憑經驗先按建築層數的多少來初定,層數越多,筏板越厚,個別設計方案甚至出現4m厚的不合理現象。

估定板厚再進行抗衝切和抗剪下驗算。後來郭巨集磊等學者提出乙個新的設計思路,先在正常使用極限狀態下,考慮筏板的抗裂性與差異沉降計算出乙個板厚值,再在承載能力極限狀態下,考慮抗衝切和抗剪下加以驗算,若驗算不滿足,說明板厚過小,此時再加厚。由於先按正常使用極限狀態設計,後面也有承載能力極限狀態的保證,板厚的設計更為合理。

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