承載力特徵值

2023-02-08 22:00:05 字數 4788 閱讀 8241

8.5 地基容許承載力與承載力特徵值

所有建築物和土工建築物地基基礎設計時,均應滿足地基承載力和變形的要求,對經常受水平荷載作用的高層建築高聳結構、高路堤和擋土牆以及建造在斜坡上或邊坡附近的建築物,尚應驗算地基穩定性。通常地基計算時,首先應限制基底壓力小於等於地基容許承載力或地基承載力特徵值 ( 設計值 ) ,以便確定基礎的埋置深度和底面尺寸,然後驗算地基變形,必要時驗算地基穩定性。

地基容許承載力是指地基穩定有足夠安全度的承載能力,也即地基極限承載力除以一安全係數,

此即定值法確定的地基承載力;同時必須驗算地基變形不超過允許變形值。地基承載力特徵值是指地基穩定***可靠度的承載能力,它作為隨機變數是以概率理論為基礎的,分項係數表達的極限狀態設計法確定的地基承載力;同時也要驗算地基變形不超過允許變形值。因此,地基容許承載力或地基承載力特徵值的定義是在保證地基穩定的條件下,使建築物基礎沉降的計算值不超過允許值的地基承載力。

地基容許承載力:定值設計方法

承載力特徵值:極限狀態設計法

按定值設計方法計算時,基底壓力p不得超過修正後的地基容許承載力.

按極限狀態設計法計算時,基底壓力p不得超過修正後的承載力特徵值。

理**式確定地基承載力均為修正後的地基容許承載力和承載力特徵值.

原位法和規範法確定地基承載力未包含基礎埋深和寬度兩個因素

理**式法確定地基承載力特徵值在國標《建築地基基礎設計規範》( gb50007) 中採用地基臨塑荷載 p 1/4 的修正公式:

b: 大於6m,按6m考慮,對於砂土小於3m,按3m考慮

關於地基承載力特徵值 - 結構**

一、原因

與鋼、混凝土、砌體等材料相比,土屬於大變形材料,當荷載增加時,隨著地基變形的相應增長,地基承載力也在逐漸加在,很難界定出下乙個真正的"極限值",而根據現有的理論及經驗的承載力計算公式,可以得出不同的值。因此,地基極限承載力的確定,實際上沒有乙個通用的界定標準,也沒有乙個適用於一切土類的計算公式,主要依賴根據工程經驗所定下的界限和相應的安全係數加以調整,考慮乙個滿足工程的要求的地基承載力值。它不僅與土質、土層埋藏順序有關,而且與基礎底面的形狀、大小、埋深、上部結構對變形的適應程度、地下水位的公升降、地區經驗的差別等等有關,不能作為土的工程特性指標。

另一方面,建築物的正常使用應滿足其功能要求,常常是承載力還有潛力可挖,而變形已達到可超過正常使用的限值,也就是變表控制了承載力。

因此,根據傳統習慣,地基設計所用的承載力通常是在保證地基穩定的前提下,使建築物的變形不超過其允許值的地基承載力,即允諾承載力,其安全係數已包括在內。無論對於天然地基或樁基礎的設計,原則均是如此。

隨著《建築結構設計統一標準》(gbj68-84)施行,要求抗力計算按承載能力極限狀態,採用相應於極限值的"標準值",並將過去的總安全係數一分為二,由荷載分項係數和抗力分項係數分擔,這給傳統上根據經驗積累、採用允許值的地基設計帶來了困擾。

《建築地基基礎設計規範》(gbj7-89)以承力的允許值作為標準值,以深寬修正後的承載力值作為設計值,引起的問題是,抗力的設計值大於標準值,與《建築可靠度設計統一標準》(gb50068-2001)規定不符,因此本次規範進行了修訂。

二、對策

《建築結構可靠度設計統一標準》(gb50068-2001)鑑於地基設計的特殊性,將上一版"應遵守本標準的規定"修改為"宜遵守本標準規定的原則",並加強了正常使用極限狀態的研究。而《建築結構荷載規範》(gb50009-2001)也完善了正常使用極限狀態的表示式,認可了地基設計中承載力計算可採用正常使用極限狀態荷載效應標準組合。

"特徵值"一詞,用以表示按正常使用極限狀態計算時採用的地基承載力和單樁承載力的值。

三、應用

用作抗力指標的代表值有標準值和特徵值。當確定岩土抗剪強度和岩石單軸抗壓強度指標時用標準值;由荷載試驗確定承載力時取特徵值,載荷試驗包括深層、淺層、岩基、單樁、錨桿等,見規範有關附錄。

地基承載力特徵值fak是由荷載試驗直接測定或由其與原位試驗相關關係間接確定和由此而累積的經驗值。它相於載荷試驗時地基土壓力-變形曲線上線性變形段內某一規定變形所對應的壓力值,其最大值不應超過該壓力-變形曲線上的比例界限值。

修正後的地基承載力特徵值fa是考慮了影響承載力的各項因素後,最終採用的相應於正常使用極限狀態下的設計值的地基允許承載力。

單樁承載力特徵值ra是由載荷試驗直接測定或由其與原位試驗的相關關係間接推定和由此而累積的經驗值。它相應於正常使用極限狀態下允許採用單樁承載力設計值。

當按地基承載力計算以確定基礎底面積和埋深或按單樁承載力確定樁的數量時,傳至基礎或承臺底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態採用標準組合,相應的抗力限值採用修正後的地基承載力特徵值或單樁承載力特徵值。即s≤c,c為抗力或變形的限值;pk≤fa(地基);qk≤ra(樁基)。此時特徵值fa、ra即為正常使用極限狀態下的抗力設計值。

當根據材料性質確定基礎或樁臺的高度、支擋結構截面、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和相應的基底板應按承載能力極限狀態下荷載效應的基本組合,即γ0s≤r計算,此時地基反力p、樁頂下反力ni和主動土壓力ea等相應為荷載設計值,要採用相應的分項係數。

地基承載力特徵值和標準值有什麼關係?數值相同嗎?

這個問題具有普遍的意義,但不是一二句話可以說清楚的,這裡涉及土力學的概念、統計的概念和設計方法的概念,而且相互交叉,首先需要了解新、老規範術語的變化過程。

老規範-1. 由載荷試驗求得的稱為地基承載力標準值,

2. 經過深寬修正以後稱為地基承載力設計值,

3. 將地基承載力公式計算的結果稱為地基承載力設計值;

新規範-1.由載荷試驗求得的稱為地基承載力特徵值,

2. 經過深寬修正以後稱為修正後的地基承載力特徵值,

3. 將地基承載力公式計算的結果稱為地基承載力特徵值。

有位網友作過乙個概括,比較簡明扼要,而且將地基承載力和設計時所用的荷載聯絡起來了,概念很清楚,特轉引如下:

關於地基承載力的特徵值與老規範標準值的關係,要弄清楚這個問題必須比較三本規範,即74規範,89規範和2002規範。

74規範是荷載標準值與容許承載力的比較;

89規範是荷載設計值與承載力設計值的比較;

2002規範是荷載標準值與特徵值的比較。

從74規範到89規範時,荷載放大1.25到1.30倍,承載力只放大1.1到1.2倍,設計安全水平提高了約1.15倍。

從89規範到2002規範承載力表示式基本不變,去掉1.1的約束;荷載相當74規範。設計安全水平又回到74規範的水平。

實際上89規範是不正確的,2002規範的特徵值物理意義就是74規範的容許值。表示式與89規範一樣,但物理意義不一樣。

請問新地基規範的單樁承載力特徵值和樁基jgj94-94的單樁極限承載力設計值的區別在**

6樓樓主說:

新舊規範中地基承載力的比較

1,"特徵值用以表示正常使用極限狀態計算時採用的地基承載力和單樁承載力的值,其涵義即為在發揮正常使用功能時所允許採用的抗力設計值,以避免過去一律提標準值時所帶來的混淆".....摘至規範《條文說明》。

2,2002規範與89規範的比較

gb 50007-2002規範

地基承載力計算:

(pk≤fa;pkmax≤1.2fa)pk--相應荷載效應標準組合時的平均壓力;fa-修正後地基承載力特徵值

3.0.5條簡化規則:s=1.35*sk (sk=pk*面積)---引用此公式便於與89規範比較

單樁承載力計算:

qk≤ra;qikmax≤1.2ra qk--相應荷載效應標準組合時單樁的豎向力;ra--單樁承載力特徵值

gbj 7-89規範:

地基承載力計算:

(p≤f;pmax≤1.2f)p--相應荷載效應基本組合時的平均壓力;f--地基承載力設計值(簡化f=1.1fk)

單樁承載力計算:

q≤r;qmax≤1.2r q--相應荷載效應基本組合時單樁的豎向力;r--單樁承載力設計值(r=1.2rk;樁數3根或小於3根時r=1.1rk)

由上述規範比較可得:

地基承載力計算:∵fak≈fk(詳見附錄試驗要點)修正後fa≈1.1fk

∴2002規範 1.35pk =p≤1.35fa≈1.35f

即p≤1.35f (89規範為p≤f)

結論:2002規範採用正常使用極限狀態原則,控制地基變形成為地基設計的主要原則, 考慮了地基變形後地基承載力逐漸加大的因素,另一方面考慮了建築物使用時,上部結構變形達到或超過使用要求而地基承載力還有潛力可挖的因素。因此比89規範放寬了承載力要求,同時對地基變形驗算進行強制規定。

單樁承載力計算: ∵ra=rk(詳見附錄試驗要點)

∴2002規範 1.35qk=q≤1.35ra=1.35rk=1.125r

即q≤1.125r (89規範為q≤r)

結論:2002規範採用正常使用極限狀態原則,其意義在於避免設計值、標準值相混淆的可能性,便於應用,同時對地基變形驗算進行強制規定。並取消了統一**的使用,改為由當地試驗結果統計分析求得,規定了除設計等級為丙級的建築物外,單樁豎向承載力特徵值應採用豎向靜載荷試驗確定。

3,2002規範與jgj 94-94技術規範的比較

jgj 94-94規範採用承載力極限狀態原則計算豎向承載力,jgj 94-94規範的術語:

單樁豎向極限承載力標準值--採用豎向靜載荷試驗確定,相當於quk=2ra,(此值亦稱為標準值,極易與89規範標準值混淆)

單樁豎向極限承載力設計值--採用豎向靜載荷試驗確定,r=quk/γsp≈2ra/1.65,即r≈1.2ra或 r≈1.2rk

豎向力設計值--相應荷載效應基本組合和**作用效應組合時的豎向力,分兩種情況:當荷載效應基本組合時,γon≤r;當**作用效應組合時,n≤1.25r

結論:1、jgj 94-94規範的單樁豎向極限承載力設計值r相當於89規範的單樁承載力設計值r,也相當於1.2倍2002規範的ra(特徵值)。

2、由於94-94規範和2002規範採用的設計原則不同,各自需要滿足的條件及係數差異較大,因此可比性不強。按照我個人的看法,相差不多。

承載力特徵值和設計值的區別

作用於樁頂的豎向荷載主要由樁側和樁端土體承擔,而地基土體為大變形材料,當樁頂荷載增加時,隨著樁頂變形的相應增長,單樁承載力也逐漸增大,很難定出乙個真正的 極限值 此外,建築物的使用也存在著功能上的要求,往往樁承載力尚未充分發揮,樁頂變形已經超出正常使用的限值。因此,單樁承載力應該是不超過樁頂荷載 變...

地基承載力標準值特徵值設計值的區分

一 原因 與鋼 混凝土 砌體等材料相比,土屬於大變形材料,當荷載增加時,隨著地基變形的相應增長,地基承載力也在逐漸加在,很難界定出下乙個真正的 極限值 而根據現有的理論及經驗的承載力計算公式,可以得出不同的值。因此,地基極限承載力的確定,實際上沒有乙個通用的界定標準,也沒有乙個適用於一切土類的計算公...

生態承載力評價

一 生態承載力的概念 內涵和特性。1 生態承載力 指一定條件下生態系統為人類活動和生物生存所能持續提供的最大生態服務能力,特別是資源與環境的最大供容能力。或是指 在不削弱某一地區的生產能力的情形下,該區域所能持續支援某一種群的最大生物數量。用生態足跡來衡量時,指在不損害有關生態系統的生產力和功能完整...