本章关键图示
1. 地基、基础、上部结构共同作用。
共同作用是把三者看成整体,接触部位既传递荷载,又在受力和变形上相互约束。
简化分析只满足静力平衡,但接触处变形不协调。
一般来说,简化法对上部结构偏不安全,对基础偏不经济。
2. 影响共同作用的因素。
地基刚度:地基越软,基础相对挠曲和内力越大,共同作用越明显。
基础刚度:基础越刚,基底反力越容易向边缘集中。
上部结构刚度:上部结构越刚,对基础变形约束越强。
地基均匀性:地基越不均匀,基础变形越复杂。
荷载情况:中柱荷载或边柱荷载的大小会改变基础受力。
3. 地基模型。
地基模型指地基表面压力与沉降之间的关系。
用途:确定地基反力分布和大小。
4. 文克勒地基模型。
特点:地面任一点压力只在该点引起地基变形。
公式:p = k s。
p 是地基反力或地基压力。
k 是基床系数或地基系数。
s 是竖向变形。
适用范围:地基土强度很低,如淤泥、软黏土;或地基压缩层厚度比基底尺寸小得多,不超过基底短边尺寸一半。
5. 弹性半空间地基模型。
把地基看作均匀连续的弹性半空间。
适用:均匀且强度较高的地基。
关键点:荷载作用会影响周围土体,不像文克勒模型那样只影响本点。
6. 有限压缩层地基模型。
把地基看成侧限条件下有限深度压缩土层。
以分层总和法为基础,建立压缩层变形与荷载的关系。
7. 弹性地基梁特征系数。
λ = 四次根号下(k b / 4EcIc)。
λ 综合反映梁土体系抵抗变形能力,单位为m^-1。
1/λ 为梁的特征长度。
特征长度越大,梁相对刚度越大。
8. 地基梁类型。
λl ≤ π/4:短梁,也称刚性梁。
π/4 < λl < π:有限长梁。
λl ≥ π:无限长梁或柔性梁。
对有限长、半无限长、无限长梁的判断影响边界条件和公式选择。
9. 集中力作用下无限长梁。
边界条件:
x趋于无穷时,挠度w趋于0。
对称点处转角为0。
端部或荷载处剪力、弯矩按荷载条件确定。
计算内容:挠度、转角、弯矩、剪力、地基反力。
重要思想:多个集中荷载可以叠加。
10. 集中力矩作用下无限长梁。
同样根据边界条件求解挠度、转角、弯矩、剪力和地基反力。
注意集中力和集中力矩的边界条件不同,不能混用公式。
11. 半无限长梁。
一端为边界,另一端可视为无限远。
集中力作用和集中力矩作用的边界条件不同。
考试若出计算,通常重点考边界条件识别和公式代入。
12. 倒梁法。
假定上部结构刚性,各柱无差异沉降。
假设柱脚为固定铰支座,线性分布的基底反力为荷载。
条形基础被看成倒置连续梁。
可用普通连续梁方法求内力,如力法、位移法、力矩分配法。
13. 倒梁法易错点。
倒梁法未充分考虑基础梁挠度与地基变形协调。
计算出的支座反力与柱轴力可能不一致,这个差值叫不平衡力。
实践中可用反力局部调整法修正。
14. 静力平衡法。
假定基础绝对刚性。
按刚性基础基底压力简化计算地基反力。
再按静力平衡求基础梁内力。
通常得到的最不利弯矩偏大。
适用于刚度较大的条形基础及联合基础。
15. 十字交叉基础节点荷载分配。
弯矩:直接加于相应方向基础梁,不做分配,不考虑扭矩。
竖向荷载:必须满足静力平衡和变形协调。
静力平衡条件:Fi = Fix + Fiy。
变形协调条件:wix = wiy。
16. 节点类型。
内柱节点。
边柱节点。
角柱节点。
带悬挑的边柱节点。
带悬挑的角柱节点。
17. 筏形基础和箱形基础。
常用于多层和高层建筑。
埋深较大时,有利于提高地基承载力。
因挖除基底以上土体,可有效减小地基沉降。
可与桩基础联合形成桩筏基础或桩箱基础。
18. 筏基和箱基地基计算。
地基承载力验算。
地基沉降计算:压缩模量法、变形模量法。
横向倾斜计算。
内力计算:筏基可用刚性板法、倒楼盖法、弹性地基板简化法;箱基需考虑局部弯曲和整体弯曲。
第4章计算准备: