地基弹性系数取值

1、弹性地基的处理我们在进行桥涵等结构物基础设计时，往往会遇到结构物置于地基上或埋于地基中的 情形。大多数情况下，地基并非是刚性的，往往表现为一个个分布的弹性支承。为了便于分析 和计算，我们将分布的弹性支承离散成等效的弹性约束。我们可以将土看作为弹性变形介质，其地基系数在地面（或冲刷线）处为零，并随深 度成正比例增长。相应于深度y处的基础侧面土的地基系数Cy二my相应于深度h处基础地 面土 的地基系数Co=mh,但c。不得小于10m。其中m与m为地基比例系数，其取值可参照下表采 用，当有可靠试验资料时，可采用试验值。非岩石类土的比例系数m和m。值序号土的名称m 和 m (kN/m4)1流塑粘性土

2、Ii 1,淤泥3000-50002软塑粘性土 1Il,粉砂5000100003硬塑粘性十Il0,细砂，中砂10000-200004坚硬，半坚硬粘性土 ILVO,粗砂20000-300005砾砂，角砾，圆砾，碎石，卵石30000-80000注：本表用于结构在地面处位移最大值不超过 6mm位移较大时，适当降低。当基础侧面设有斜坡或台阶，且其坡度或台阶总宽与深度之比超过1:20时，表中m值应减小50%岩石地基的地基系数C。不随岩层面的埋置深度而变，其值按下表采用。岩石地基系数c0值编号Ra (kPa)3Co (kN/ m )11000300000225000注：RJ为岩石的单轴极限抗压强度。当 卍为

3、中间值时，C。值采用内插法求得。离散后的等效弹性支承的弹簧刚度（k），就等于弹性支承作用面积（A,即单元高度与的乘积）与地基系数（Co或CJ的乘积，即EAXc （或Cy） o在离散等效弹性支承时，同一土层内可根据精度需要，将其分成若干部分，但在土层分界处，必须分开。将每一个分出的部 分看下面是一个箱涵计算的例子:成一个弹性支承，其作用点就在该部分的合力作用点处。上图中，除m。以kN/m1单位外，其余以m为单位。如图，将该箱分为17个单元，虽然整个结构都埋于土中，但由于需要研究箱体的受力，且箱体侧面是受到主动土压力，故在 侧面 不设弹性支承，而是将其考虑为荷载。所以，只有6、7、8、9、10号单

4、元受到弹性支承，它们分别是弹性支承1、2、3、4、5、6o由于需要保持结构的稳定(维持结构的不可变 性)，故加上7号水平约束(非弹性支承)。取Im长的箱涵进行计算。1、6号弹簧，其作用宽度取所在单元宽度的一半，从而可计算它们的刚度为：k=mhx A=20000XXX =3000(kN/m) =300(t/m)2、3、4、5号弹簧，其作用宽度取所在两个单元宽度和的一半，从而可计算它们的刚 度为：k=mohX A=20000XXX =6000 (kN/m) =600 (t /m)对于桩基础，由于往往会发生水平位移，故需要在侧向放置弹性支承。下面是桩基础计算的例题：图为一直径2m的桩，将其在地面或局

5、部冲刷线以下部分划分为4个单元，它分别位于三种上层中。图中1、2、3、4即为等效弹性支承，它们作用的位置分别是由所在单元边界 处的地基系数构成的三角形或梯形(即上图中右边的实线图形)的形心。分别计算4个弹 性支承 的弹簧刚度。弹性支承1 ：ki二XAi二X 18000X (2+1) X 3=72900(kN/m)=7290(t/m)弹性支承2：k2二m2hi+m2X (hi+h2) XA2=X (18000+70000) X(2+l) X4=475200 (kN/m) =47520 (t/m)弹性支承3：k3= mbX (hi+h2)+mtx (hi+b+h3) XA3=X (70000+11

6、0000) X (2+1) X 4=972000(kN/m)=97200(t/m)弹性支承4：kl= ni3X (h 1+112+113)+ni3X (h 1+112+113+114) XA 4=X (44000+60000)X(2+1) X4=561600(kN/m)=56160(t/m)在进行结构的基础设计时，遇到结构物置于地基上或埋于地基中的情况时，多数情况下，地基，往往表现为一个个分布的弹性支承。为了便于计算，将分布的弹性支承离散成等效 的弹性约束。在桥博中，需要用户计算出相应的弹性系数。可以参考地基基础相关教程中的方法计算，如可按类似于m法计算：首先，将土看作为弹性变形介质，根据相关规范等查取针对某一土层的地基系数随深度变化的 比例系数m值，然后计算出地基系数G=m*z,其中：z是指深度。对于基础底部的地基系数G二m*h, m为基础底部竖向地基系数的比例系数，h为基础的入土深度。然后，将土层离散，对于不同的土层，需要根据上层的顶、底面作为划分面。根据地基系数C值，以及单元土