第3章 柱下条基、筏基和箱基

1、2连续基础连续基础( (柱下条形、筏形、箱形基础柱下条形、筏形、箱形基础):):n基础底部连在一起，加强整体刚度，协调不均匀沉降基础底部连在一起，加强整体刚度，协调不均匀沉降; ;n基底面积、埋深较大、可提高地基承载力、增大基础基底面积、埋深较大、可提高地基承载力、增大基础抗滑稳定性抗滑稳定性; ;n可利用补偿作用减小基底附加应力、减轻不均匀沉降、可利用补偿作用减小基底附加应力、减轻不均匀沉降、减小上部结构次应力、提供地下空间。减小上部结构次应力、提供地下空间。3适用条件：适用条件：1 1）需要较大的底面积去满足地基承载力要求需要较大的底面积去满足地基承载力要求，此时，此时可将扩展式基础的底板

2、连接成条或片。可将扩展式基础的底板连接成条或片。2 2）需要利用连续基础的刚度去）需要利用连续基础的刚度去调整地基的不均匀变调整地基的不均匀变形形，或改善建筑物的，或改善建筑物的抗震性能抗震性能。3 3）建筑物的）建筑物的功能需要设置连续的底板时功能需要设置连续的底板时，例如地下，例如地下室、储液池等。室、储液池等。 缺点：缺点：技术要求与造价较高、施工中需处理大基坑、技术要求与造价较高、施工中需处理大基坑、深开挖等问题，且箱基的地下空间利用不灵活。深开挖等问题，且箱基的地下空间利用不灵活。4n 常规设计方法常规设计方法平衡方程变形协调条件上部结构基础地基 结构、基础、地基5n考虑地基和基础的

3、相互作用考虑地基和基础的相互作用 结构、基础地基平衡方程变形协调条件上部结构基础地基6n考虑上部结构、地基和基础三者间的相互作用考虑上部结构、地基和基础三者间的相互作用 结构基础地基平衡方程变形协调条件上部结构基础地基7n两个基本条件：两个基本条件： 1.地基与基础始终保持接触，不得出现脱开的现象。2.基础在外荷载和基底反力的作用下满足力平衡条件。 两个基本条件+地基计算模型 微分方程式+边界条件 求解（基础的应力、变形）。83.3 3.3 柱下条形基础柱下条形基础3.2.1构造要求l0宜为边跨柱距1/4H0计算确定，宜为柱距1/8-1/4。顶部钢筋全部通长布置肋梁宽b0抗剪条件确定底部钢筋不

4、少1/3通长布置箍筋6-12mmb0800,6肢箍混凝土：基础C25垫层C10加腋b由承载力、荷载确定hf翼板厚9n计算内容与方法计算内容与方法基底尺寸确定：基底尺寸确定：按构造定基长按构造定基长l，按地基承载力定，按地基承载力定基宽基宽b，并力使基础形心与荷载重心重合，地基反力并力使基础形心与荷载重心重合，地基反力均匀分布均匀分布.翼板计算：翼板计算：按悬臂板考虑，由抗剪定其厚度，按按悬臂板考虑，由抗剪定其厚度，按抗弯配筋（同墙下条基）。抗弯配筋（同墙下条基）。梁纵向内力分析：梁纵向内力分析：四种方法。四种方法。10n条基简化计算四种方法：条基简化计算四种方法：静定分析法静定分析法倒梁法倒梁

5、法链杆法链杆法有限元法有限元法11u静定分析法静定分析法特点：特点：不考虑基础与上部结构的相互作用（上部结构不考虑基础与上部结构的相互作用（上部结构刚度的有利影响），只考虑梁产生整体弯曲，计算所刚度的有利影响），只考虑梁产生整体弯曲，计算所得的基础不利截面上的弯矩绝对值可能得的基础不利截面上的弯矩绝对值可能偏大偏大很多。很多。宜宜用于上部为柔性结构、基础自身刚度较大的条形基础用于上部为柔性结构、基础自身刚度较大的条形基础。先按直线分布假定求出先按直线分布假定求出基底净反力基底净反力;然后将柱荷然后将柱荷载直接作用在基础梁上载直接作用在基础梁上。按静力平衡计算任一截按静力平衡计算任一截面上的弯矩

6、面上的弯矩Mi和剪力和剪力Vi。u倒梁法倒梁法基本假定：基本假定：上部结构完全刚性，各柱间无沉降差上部结构完全刚性，各柱间无沉降差，可把柱脚看，可把柱脚看成条形基础铰支座；成条形基础铰支座；基础基础板与地基土相比为板与地基土相比为绝对刚性绝对刚性，基础的，基础的弯曲挠度不致改变地基压力；弯曲挠度不致改变地基压力；基底净反力呈线性分布基底净反力呈线性分布。使用条件：使用条件：地基较均匀，上部结构刚度好，荷载分布较均匀，地基较均匀，上部结构刚度好，荷载分布较均匀，柱距相差不大且尽量等距，条形基础梁的高度大于柱距相差不大且尽量等距，条形基础梁的高度大于1/6柱距。柱距。内力计算：内力计算：WMblF

7、piimaxmina.计算净反力计算净反力b.将柱底视为不动铰支座，将柱底视为不动铰支座，地基净反力为荷载，按多地基净反力为荷载，按多跨连续梁计算内力（力矩跨连续梁计算内力（力矩分配法、力法、位移法）分配法、力法、位移法）。c.调整不平衡力，在允调整不平衡力，在允许范围内时，计算结果许范围内时，计算结果叠加得到内力分布。叠加得到内力分布。采用倒梁法计算时，计算所得的支座反力采用倒梁法计算时，计算所得的支座反力一般不等于原有柱子传来的轴力。一般不等于原有柱子传来的轴力。反力呈直线分布及视柱脚为不动铰支座都反力呈直线分布及视柱脚为不动铰支座都可能与事实不符，上部结构的整体刚度对基可能与事实不符，上

8、部结构的整体刚度对基础整体弯矩有抑制作用，使柱荷载均匀化。础整体弯矩有抑制作用，使柱荷载均匀化。14修正方法：修正方法：基底反力局部调整法：基底反力局部调整法：将支座反力与柱子的轴力之将支座反力与柱子的轴力之差均匀分布在相应支座两侧各差均匀分布在相应支座两侧各1/3跨度范围内（对跨度范围内（对边支座的悬臂跨则取全部），作为基底反力调整边支座的悬臂跨则取全部），作为基底反力调整值，然后按反力调整值作用下的连续梁计算内力，值，然后按反力调整值作用下的连续梁计算内力，最后与原算得的内力叠加。最后与原算得的内力叠加。15主要缺点：主要缺点： 倒梁法倒梁法只进行了基础的局部弯曲计算只进行了基础的局部弯曲

9、计算，而未考虑基，而未考虑基础全长的整体弯曲，因而础全长的整体弯曲，因而所得的弯矩图正负弯矩最所得的弯矩图正负弯矩最大值较为均衡大值较为均衡。 忽略了梁整体弯曲所产生的内力以及柱脚不均匀沉忽略了梁整体弯曲所产生的内力以及柱脚不均匀沉降引起上部结构的次应力，误差较大，降引起上部结构的次应力，误差较大，偏于不安全偏于不安全。实际在荷载分布和地基都较均匀时，地基往往发生正实际在荷载分布和地基都较均匀时，地基往往发生正向挠曲，在上部结构和基础刚度的共同作用下，由向挠曲，在上部结构和基础刚度的共同作用下，由于于基础的架越作用，边柱和角柱的荷载会增加基础的架越作用，边柱和角柱的荷载会增加，内，内柱则相应卸

10、荷。柱则相应卸荷。 刚性基础能跨越基底中部，将所承担的荷刚性基础能跨越基底中部，将所承担的荷载相对集中地传至基底边缘载相对集中地传至基底边缘通常十字交叉基础两通常十字交叉基础两个方向的地基梁的抗弯个方向的地基梁的抗弯刚度基本相等，荷载由刚度基本相等，荷载由两个方向共同承担。两个方向共同承担。交叉梁基础涉及交叉梁基础涉及两个两个方向上的荷载分配方向上的荷载分配，分，分配完成后，可配完成后，可按单向条按单向条形基础计算。形基础计算。17n定义：定义：是指柱下或墙下连续的平板式或梁板式钢筋是指柱下或墙下连续的平板式或梁板式钢筋砼基础，亦称砼基础，亦称“片筏基础片筏基础”或或“满堂红基础满堂红基础”。

11、n特点特点一般埋深较大一般埋深较大，沉降量小，沉降量小面积较大，整体刚度较大，可跨越地下局部软弱层，面积较大，整体刚度较大，可跨越地下局部软弱层，并调节不均匀沉降。并调节不均匀沉降。n适用：适用：上部结构荷载大、地基土软弱、基底间净距上部结构荷载大、地基土软弱、基底间净距小等。小等。18n形式：形式：平板式、梁板式（下凹或上凸）平板式、梁板式（下凹或上凸） 图图. . 片筏基础片筏基础（a a）平板式；（）平板式；（b b）（）（c c）梁板式）梁板式19非地震区轴心荷载作用时非地震区轴心荷载作用时 ： pkfa 偏心荷载：偏心荷载： pkfa； pkmax1.2 fa地震区需满足：地震区需满

12、足： pkfaE pkmax1.2 faEfaE=a fa调整后的地基抗震承载力，调整后的地基抗震承载力，kPaa地基土抗震承载力调整系数，根据岩土名称和性状按地基土抗震承载力调整系数，根据岩土名称和性状按GB50011-2001建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范取值，取值， a=1.01.5 n设计要求设计要求 20n倒楼盖法倒楼盖法如同倒梁法，将筏基视为倒置在地基上的楼盖，柱如同倒梁法，将筏基视为倒置在地基上的楼盖，柱或墙为其支座，地基净反力为作用在该楼盖上的外或墙为其支座，地基净反力为作用在该楼盖上的外荷载，荷载，按混凝土结构中的单向或双向梁板的肋梁楼按混凝土结构中的单向或双向梁板的肋梁楼

13、盖方法盖方法进行内力计算。进行内力计算。当柱网及荷载分布都较均匀（变化不超过当柱网及荷载分布都较均匀（变化不超过20%）、）、上部结构刚性大时，可上部结构刚性大时，可认为筏基为刚性认为筏基为刚性，基底反力，基底反力直线分布，其内力及基底反力可按倒楼盖法计算。直线分布，其内力及基底反力可按倒楼盖法计算。21n定义：定义：由顶底板与内外由顶底板与内外墙等组成，由钢筋砼整墙等组成，由钢筋砼整浇而成的空间整体结构。浇而成的空间整体结构。n特点特点：刚度和整体性强，刚度和整体性强，具有良好的补偿性、抗具有良好的补偿性、抗震性及附带功能。震性及附带功能。n适用：适用：筏基太厚，多用筏基太厚，多用于无水于无

14、水(少水少水) 的高层建的高层建筑。筑。22 箱基埋深大，基底处土自重应力箱基埋深大，基底处土自重应力c和水压力和水压力w之之和较大，可补偿建筑物的基底压力和较大，可补偿建筑物的基底压力pn补偿性设计概念补偿性设计概念 p c+w 欠补偿欠补偿23 若若 p= c + w，基底附加应力为零，理论上基底附加应力为零，理论上地基原有应力状态不变，即使地基极为软弱，也不地基原有应力状态不变，即使地基极为软弱，也不出现沉降和剪切破坏；出现沉降和剪切破坏； 实际上地基土因开挖而回弹，加载时又再压缩，实际上地基土因开挖而回弹，加载时又再压缩，导致其应力状态产生一系列变化，导致变形和强度导致其应力状态产生一

15、系列变化，导致变形和强度问题。问题。小小 结结 柱下条形基础构造要求；柱下条形基础构造要求； 柱下条形基础肋梁内力计算：静力平衡柱下条形基础肋梁内力计算：静力平衡法，倒梁法；法，倒梁法； 筏形基础：倒楼盖法。筏形基础：倒楼盖法。 箱型基础：补偿基础箱型基础：补偿基础。2425262728n 构造要求：构造要求：高度应满足强度、刚度要求，高度应满足强度、刚度要求， 长度的长度的1/20，并并3m；一般底板及外墙；一般底板及外墙250mm，内墙，内墙200 mm，顶板，顶板150mm，双向、双面分离配筋；，双向、双面分离配筋；砼砼强度等级强度等级 C20，水下，水下时外墙和底板砼防渗等级应时外墙和

16、底板砼防渗等级应0.6MPa。n 地基反力计算地基反力计算 自重可按均布荷载处理，计算底板局部弯曲时应扣除其自自重可按均布荷载处理，计算底板局部弯曲时应扣除其自重，计算整体弯曲所产生的弯矩时，应考虑共同作用。重，计算整体弯曲所产生的弯矩时，应考虑共同作用。 基底尺寸按地基承载力确定，并进行软弱下卧层验算。基底尺寸按地基承载力确定，并进行软弱下卧层验算。 基底反力分布：复杂，一般软粘土呈基底反力分布：复杂，一般软粘土呈“马鞍型马鞍型”；第四纪；第四纪粘土呈粘土呈“抛物线型抛物线型”。现行规范把矩形基底分为。现行规范把矩形基底分为8540个个区格区格(方形方形8864)，采用实用简化法计算，如表，

17、采用实用简化法计算，如表3-2、3-3(P.76)。29 沉降和整体倾斜沉降和整体倾斜 地基最终沉降量可按分层总和法计算地基最终沉降量可按分层总和法计算 考虑回弹影响的沉降计算经验系数，无经验时取考虑回弹影响的沉降计算经验系数，无经验时取1.0 n设计要求设计要求 0111nciisiisisiippszzEE 要求：要求：平均沉降平均沉降350mm；整体倾斜；整体倾斜 3，当，当eB/100(B为为箱基底板宽箱基底板宽)，可不计算荷载偏心引起的整体倾斜，但若地基，可不计算荷载偏心引起的整体倾斜，但若地基土有差异或分布不均或受相邻建筑物影响则仍需计算整体倾土有差异或分布不均或受相邻建筑物影响则

18、仍需计算整体倾斜，一般应符合：斜，一般应符合： 非地震区非地震区 1/100 B/H 地地 震震 区区 (1/2001/150)B/H 30 局部弯曲计算局部弯曲计算 顶底板可设计成单向肋形板或双向平板，一般以双向平板为顶底板可设计成单向肋形板或双向平板，一般以双向平板为宜，其内力按支承条件分为：两边固定，两边简支；三边固定、宜，其内力按支承条件分为：两边固定，两边简支；三边固定、一边简支；或四边固定的双向板。一边简支；或四边固定的双向板。 当上部结构刚度很大时，也可按弹性地基梁计算当上部结构刚度很大时，也可按弹性地基梁计算n内力计算：内力计算：分分局部、整体两种弯曲计算局部、整体两种弯曲计算

19、 整体弯曲计算整体弯曲计算 在水、土压力及上部荷载作用下发生整体弯曲。基础实际弯矩在水、土压力及上部荷载作用下发生整体弯曲。基础实际弯矩按上部结构刚度进行调整，框架结构的等效抗弯刚度可按式按上部结构刚度进行调整，框架结构的等效抗弯刚度可按式(3-61，P77)计算，整体弯矩可按式计算，整体弯矩可按式(3-62，P78)计算。计算。 若上部结构刚度不大，可略去其影响，将箱基视为一空盒式梁若上部结构刚度不大，可略去其影响，将箱基视为一空盒式梁计算其整体弯曲。计算其整体弯曲。 31u链杆法链杆法弹性半空间地基上梁的简化计算弹性半空间地基上梁的简化计算基本思路基本思路：将连续支承于地基上的梁简化为用有

20、限个将连续支承于地基上的梁简化为用有限个链杆支承的梁，以阶梯形反力逼近实际反力，再将每链杆支承的梁，以阶梯形反力逼近实际反力，再将每段分布力用集中力代替。将无数支点的超静定问题变段分布力用集中力代替。将无数支点的超静定问题变为若干个弹性支座上的连续梁为若干个弹性支座上的连续梁, 再用结构力学方法求解。再用结构力学方法求解。主要特点：主要特点： 应用较广，适用于任何荷载及梁断面变化应用较广，适用于任何荷载及梁断面变化情况；以阶梯型反力代替连续反力有误差，计算较繁。情况；以阶梯型反力代替连续反力有误差，计算较繁。 32u链杆法链杆法弹性半空间地基上梁的简化计算弹性半空间地基上梁的简化计算基本思路基

21、本思路：将连续支承于地基上的梁简化为用有限个将连续支承于地基上的梁简化为用有限个链杆支承的梁，以阶梯形反力逼近实际反力，再将每链杆支承的梁，以阶梯形反力逼近实际反力，再将每段分布力用集中力代替。将无数支点的超静定问题变段分布力用集中力代替。将无数支点的超静定问题变为若干个弹性支座上的连续梁为若干个弹性支座上的连续梁, 再用结构力学方法求解。再用结构力学方法求解。主要特点：主要特点： 应用较广，适用于任何荷载及梁断面变化应用较广，适用于任何荷载及梁断面变化情况；以阶梯型反力代替连续反力有误差，计算较繁。情况；以阶梯型反力代替连续反力有误差，计算较繁。 33u链杆法链杆法弹性半空间地基上梁的简化计

22、算弹性半空间地基上梁的简化计算基本思路基本思路：将连续支承于地基上的梁简化为用有限个将连续支承于地基上的梁简化为用有限个链杆支承的梁，以阶梯形反力逼近实际反力，再将每链杆支承的梁，以阶梯形反力逼近实际反力，再将每段分布力用集中力代替。将无数支点的超静定问题变段分布力用集中力代替。将无数支点的超静定问题变为若干个弹性支座上的连续梁为若干个弹性支座上的连续梁, 再用结构力学方法求解。再用结构力学方法求解。主要特点：主要特点： 应用较广，适用于任何荷载及梁断面变化应用较广，适用于任何荷载及梁断面变化情况；以阶梯型反力代替连续反力有误差，计算较繁。情况；以阶梯型反力代替连续反力有误差，计算较繁。 34

23、u纽马克（纽马克（NewmarkNewmark）法）法计算弹性地基梁计算弹性地基梁 计算原理计算原理：1943年提出，用于计算挠度、力矩和屈曲荷载，年提出，用于计算挠度、力矩和屈曲荷载，适用于变截面杆件。假定地基为文克尔地基，地基系数沿适用于变截面杆件。假定地基为文克尔地基，地基系数沿梁的轴线可任意变化，将梁沿轴线分为梁的轴线可任意变化，将梁沿轴线分为n段，每段土反力段，每段土反力用一系列弹簧代替，弹簧个数为用一系列弹簧代替，弹簧个数为n+1，刚度为：，刚度为： li 每段梁长；每段梁长； 地基反力为：地基反力为： yi 该段地基沉降该段地基沉降 iiilkbk iiiykP 312k1k2k

24、in+1kn+1A梁B图图.用纽马克法计算地基梁简图用纽马克法计算地基梁简图35u纽马克（纽马克（NewmarkNewmark）法）法分段，并求各支承点的弹簧刚度，分段，并求各支承点的弹簧刚度，ki =k bi li（两端取半（两端取半li）；）；假定仅荷载作用下梁假定仅荷载作用下梁A端位移端位移yA= 0，转角，转角A= 0，求出各支承，求出各支承点位移点位移 ；假定无荷载作用时梁假定无荷载作用时梁A端位移端位移yA= 1，转角，转角A= 0，求出各支承，求出各支承点位移点位移 ；假定无荷载作用时梁假定无荷载作用时梁A端位移端位移yA= 0，转角，转角A= 1，求出各支承，求出各支承点位移点

25、位移 ；根据梁根据梁B端边界条件建立方程（二元线性），求出相应的端边界条件建立方程（二元线性），求出相应的A端端实际实际yA和和A (若另端弯矩和剪力为若另端弯矩和剪力为0，则，则V=0，M=0)；迭加求得各支承点实际位移：迭加求得各支承点实际位移：由由yi 求出各支承点实际反力，从而求出梁身剪力及弯矩。求出各支承点实际反力，从而求出梁身剪力及弯矩。 012iiiAiAyyy yy0iy1iy2iy36 n将节点荷载分配给两方向的基础梁后分别按单向基础梁计算。将节点荷载分配给两方向的基础梁后分别按单向基础梁计算。n节点荷载分配原则（弯矩不分配）节点荷载分配原则（弯矩不分配） ：静力平衡、变形协

26、调。：静力平衡、变形协调。n常按梁的弹性特征长度常按梁的弹性特征长度S分配节点荷载（不满足变形协调分配节点荷载（不满足变形协调）：）： 414EISbk,yyxxixiiyixxyyxxyyb Sb SFFFFb Sb Sb Sb S4,44yyxxixiiyixxyyxxyyb Sb SFFFFb Sb Sb Sb S中柱和角柱节点中柱和角柱节点： 边柱节点：边柱节点： 4,44yyxxixiiyixxyyxxyyb Sb SFFFFb Sb Sb Sb Sn当边柱和角柱节点有一个方向伸出悬臂时，荷载分配应进行调当边柱和角柱节点有一个方向伸出悬臂时，荷载分配应进行调整，具体计算见整，具体计算

27、见P.6465 n交叉点处基底面积计算重复，基底反力偏小，计算结果偏于不交叉点处基底面积计算重复，基底反力偏小，计算结果偏于不安全，可按式安全，可按式(3-39)(3-40)进行调整进行调整。 37n定义：定义：是指柱下或墙下连续的平板式或梁板式钢筋是指柱下或墙下连续的平板式或梁板式钢筋砼基础，亦称砼基础，亦称“片筏基础片筏基础”或或“满堂红基础满堂红基础”n特点特点一般埋深较大，沉降量一般埋深较大，沉降量小小面积较面积较大大，整体刚度较整体刚度较大大，可跨越地下局部软弱层，可跨越地下局部软弱层，并调节不均匀沉降并调节不均匀沉降n适用：适用：上部结构荷载过大、地基土软弱、基底上部结构荷载过大、

28、地基土软弱、基底 间净距小等情况间净距小等情况383940n形式：形式：平板式、梁板式（下凹或上凸）平板式、梁板式（下凹或上凸） 图图. . 片筏基础片筏基础（a a）平板式；（）平板式；（b b）（）（c c）梁板式）梁板式41非地震区轴心荷载作用时非地震区轴心荷载作用时 pkfa 偏心荷载偏心荷载 pkmax1.2 fa地震区需满足地震区需满足 pkfaE pkmax1.2 faE faE=a fa经修正、调整后的地基抗震承载力，经修正、调整后的地基抗震承载力，kPa a地基土抗震承载力调整系数，根据岩土名称和性状按地基土抗震承载力调整系数，根据岩土名称和性状按GB50011-2001建筑

29、抗震设计规范建筑抗震设计规范取值，取值， a=1.01.5 n设计要求设计要求 n内力计算：内力计算：两种方法两种方法 42n倒楼盖法倒楼盖法如同倒梁法，将筏基视为倒置在地基上的楼盖，柱或墙为如同倒梁法，将筏基视为倒置在地基上的楼盖，柱或墙为其支座，地基净反力为荷载，再按单向或双向梁板的肋梁其支座，地基净反力为荷载，再按单向或双向梁板的肋梁楼盖方法进行内力计算。楼盖方法进行内力计算。板的支承条件可分为三种：二邻边固定、二邻边简支；板的支承条件可分为三种：二邻边固定、二邻边简支；三边固定、一边简支；四边固定。根据计算简图查阅三边固定、一边简支；四边固定。根据计算简图查阅弹性板计算公式或手册，即可

30、求得各板块的内力。弹性板计算公式或手册，即可求得各板块的内力。当柱网及荷载分布都较均匀（变化不超过当柱网及荷载分布都较均匀（变化不超过20%）、柱距小）、柱距小于于1.75或上部结构刚性大或上部结构刚性大(如剪力墙如剪力墙)时，可认为筏基为刚性，时，可认为筏基为刚性，其内力及基底反力可按倒楼盖法计算。其内力及基底反力可按倒楼盖法计算。43n 弹性地基上板的简化计算法弹性地基上板的简化计算法当筏基刚度较弱时，应按弹性地基上的梁板进行分析。当筏基刚度较弱时，应按弹性地基上的梁板进行分析。若柱网及荷载分布仍较均匀，可将筏形基础划分成相互垂直若柱网及荷载分布仍较均匀，可将筏形基础划分成相互垂直的条状板

31、带，板带宽度即为相邻柱中心线间的距离，并假定的条状板带，板带宽度即为相邻柱中心线间的距离，并假定各条带彼此独立，相互无影响，按前述文克尔弹性地基梁的各条带彼此独立，相互无影响，按前述文克尔弹性地基梁的方法计算，即所谓的条带法（或截条法）。方法计算，即所谓的条带法（或截条法）。若柱距相差过大，荷载分布不均匀，则应按弹性地基上的板若柱距相差过大，荷载分布不均匀，则应按弹性地基上的板理论进行内力分析。理论进行内力分析。采用条带法计算时纵横条带都用全部柱荷载和地基反力，而采用条带法计算时纵横条带都用全部柱荷载和地基反力，而不考虑纵横向荷载分担作用，其计算结果内力偏大。不考虑纵横向荷载分担作用，其计算结

32、果内力偏大。44n定义：定义：由顶、底板与内、外墙等组成、并由钢筋砼整浇而由顶、底板与内、外墙等组成、并由钢筋砼整浇而 成空间整体结构成空间整体结构n特点特点：刚度和整体性强，具有良好的补偿性和抗震性及附带刚度和整体性强，具有良好的补偿性和抗震性及附带功能功能(地下室、车库或设备间地下室、车库或设备间)n适用：适用：筏基太厚时采用，多用于无水筏基太厚时采用，多用于无水(或少水或少水)时的高层建筑时的高层建筑 图图. .箱形基础示意箱形基础示意 图图45箱基埋深大，基底处土自重应力箱基埋深大，基底处土自重应力c和水压力和水压力w之和较大，之和较大，可补偿建筑物的基底压力可补偿建筑物的基底压力pn

33、补偿性设计概念补偿性设计概念 若若p =c+w，则基底附加应力为零，理论上：地基原有应，则基底附加应力为零，理论上：地基原有应力状态不变，即使地基极为软弱，也不出现沉降和剪切破力状态不变，即使地基极为软弱，也不出现沉降和剪切破坏；实际上：地基土因开挖而回弹，加载时又再压缩，导坏；实际上：地基土因开挖而回弹，加载时又再压缩，导致其应力状态产生一系列变化，导致变形和强度问题。致其应力状态产生一系列变化，导致变形和强度问题。p c+w 欠补偿欠补偿46n 构造要求：构造要求：高度应满足强度、刚度要求，高度应满足强度、刚度要求， 长度的长度的1/20，并并3m；一般底板及外墙；一般底板及外墙250mm

34、，内墙，内墙200 mm，顶板，顶板150mm，双向、双面分离配筋；，双向、双面分离配筋；砼砼强度等级强度等级 C20，水下，水下时外墙和底板砼防渗等级应时外墙和底板砼防渗等级应0.6MPa。n 地基反力计算地基反力计算 自重可按均布荷载处理，计算底板局部弯曲时应扣除其自自重可按均布荷载处理，计算底板局部弯曲时应扣除其自重，计算整体弯曲所产生的弯矩时，应考虑共同作用。重，计算整体弯曲所产生的弯矩时，应考虑共同作用。 基底尺寸按地基承载力确定，并进行软弱下卧层验算。基底尺寸按地基承载力确定，并进行软弱下卧层验算。 基底反力分布：复杂，一般软粘土呈基底反力分布：复杂，一般软粘土呈“马鞍型马鞍型”；

35、第四纪；第四纪粘土呈粘土呈“抛物线型抛物线型”。现行规范把矩形基底分为。现行规范把矩形基底分为8540个个区格区格(方形方形8864)，采用实用简化法计算，如表，采用实用简化法计算，如表3-2、3-3(P.76)。47 沉降和整体倾斜沉降和整体倾斜 地基最终沉降量可按分层总和法计算地基最终沉降量可按分层总和法计算 考虑回弹影响的沉降计算经验系数，无经验时取考虑回弹影响的沉降计算经验系数，无经验时取1.0 n设计要求设计要求 0111nciisiisisiippszzEE 要求：要求：平均沉降平均沉降350mm；整体倾斜；整体倾斜 3，当，当eB/100(B为为箱基底板宽箱基底板宽)，可不计算荷

36、载偏心引起的整体倾斜，但若地基，可不计算荷载偏心引起的整体倾斜，但若地基土有差异或分布不均或受相邻建筑物影响则仍需计算整体倾土有差异或分布不均或受相邻建筑物影响则仍需计算整体倾斜，一般应符合：斜，一般应符合： 非地震区非地震区 1/100 B/H 地地 震震 区区 (1/2001/150)B/H 48 局部弯曲计算局部弯曲计算 顶底板可设计成单向肋形板或双向平板，一般以双向平板为顶底板可设计成单向肋形板或双向平板，一般以双向平板为宜，其内力按支承条件分为：两边固定，两边简支；三边固定、宜，其内力按支承条件分为：两边固定，两边简支；三边固定、一边简支；或四边固定的双向板。一边简支；或四边固定的双

37、向板。 当上部结构刚度很大时，也可按弹性地基梁计算当上部结构刚度很大时，也可按弹性地基梁计算n内力计算：内力计算：分分局部、整体两种弯曲计算局部、整体两种弯曲计算 整体弯曲计算整体弯曲计算 在水、土压力及上部荷载作用下发生整体弯曲。基础实际弯矩在水、土压力及上部荷载作用下发生整体弯曲。基础实际弯矩按上部结构刚度进行调整，框架结构的等效抗弯刚度可按式按上部结构刚度进行调整，框架结构的等效抗弯刚度可按式(3-61，P77)计算，整体弯矩可按式计算，整体弯矩可按式(3-62，P78)计算。计算。 若上部结构刚度不大，可略去其影响，将箱基视为一空盒式梁若上部结构刚度不大，可略去其影响，将箱基视为一空盒

38、式梁计算其整体弯曲。计算其整体弯曲。 495051n上部结构、地基、基础共同工作：上部结构、地基、基础共同工作：上部结构、地基和基础不仅在二者的接触面上保持静力平上部结构、地基和基础不仅在二者的接触面上保持静力平衡，并且三者相互联系成整体承担荷载并发生变形。三者之衡，并且三者相互联系成整体承担荷载并发生变形。三者之间间不但要满足力的平衡关系，也需要满足变形协调条件不但要满足力的平衡关系，也需要满足变形协调条件。静力平衡：基础在外荷和基底反力作用下满足静力平衡。静力平衡：基础在外荷和基底反力作用下满足静力平衡。变形协调：计算前后基底与地基不脱开。变形协调：计算前后基底与地基不脱开。当结构的体型较小，或地基的差异变形对结构的内力分布当结构的体型较小，或地基的差异变形对结构的内力分布不会产生显著影响时，也没有必要完全按照共同作用的思想不会产生显著影响时，也没有必要完全按照共同作用的思想进行设计，这就是所谓的进行设计，这就是所谓的常规设计方法常规设计方法。考虑三者共同作用考虑三者共同作用的设计方法的设计方法则需要采用迭代法，通常计算工作量很大，所以则需要采用迭代法，通常计算工作量很大，所以目前仅用于重要和大型的建筑物。目前仅用于重