YJK基础设计常见问题PPT_第二弹PPT(52页)

1、基础常见问题2019.031目录CONTENT01基础建模相关问题02再谈人防荷载取值0304050607多桩承台受剪验算问题08下柱墩冲筏板、防水板形式各类承台的配筋形式基床系数、桩刚度基本模型与沉降模型有何不同？什么情况下需要进行非线性计算，需要注意什么？锚杆设计为什么建议用筏板模型？3基础建模相关问题4建模相关问题基础高版本转低版本问题基础重新读取崩溃或提示异常问题上部荷载与基础计算用荷载产生差异原因建模相关问题5基础高版本转低版本基础高版本转低版本模型储存基础建模数据的文件名为Jccad_0，将模型文件加下的该文件放入即可完成基础模型模型由高版本转为低版本。基础模块仅将模型数据形成数据

2、库，桩刚度修改、板面荷载修改等内容不会进行转换，所以需重新进行设置。6基础重新读取崩溃或提示异常基础重新读取崩溃或提示异常用户在打开基础模型重新读取时，个别情况下会出现崩溃或提示异常的情况。这时大部分情况是由于基础模型文件或模型数据库损坏造成。基础建模数据分为两部分，分别为图形文件和模型数据库文件，图形文件为带有*_F名称的文件，模型数据库文件为带有Jccad_0名称的文件，两种类型文件可相互进行修复。？方法一大部分情况是因为图形文件损坏，这时删掉*_F名称的文件，再打开即可。方法二也可能是因为模型数据文件损坏。这时需将*_F名称的文件拷出；再删掉全部的*_F和Jccad_0文件，进入基础重新

3、读取；然后将备份的*_F文件替换，再次重新读取即可。7上部荷载与基础计算用荷载产生差异的原因差异原因考虑活荷载按楼层折减考虑柱底地震弯矩放大系数考虑高差引起的附加弯矩考虑活荷载按楼层折减荷载规范第5.1.2条介绍了计算基础时活荷载折减规则。上部结构计算和基础计算的活荷载折减系数软件分别进行设置，互不影响。8上部荷载与基础计算用荷载产生差异的原因差异原因考虑柱底地震弯矩放大系数地基规范第8.4.17条规定当平板式筏形基础板作为上部结构的嵌固端、计算柱下板带截面组合弯矩设计值时，底层框架柱下端内力应考虑地震作用组合及相应的增大系数。软件在地基承载力、弯矩配筋、冲切计算时都会考虑放大系数的影响。9上

4、部荷载与基础计算用荷载产生差异的原因考虑高差引起的附加弯矩当建模中的柱墙底标高与基础底标高不一致时，由于墙柱下探，柱底剪力会在下探的力臂作用下产生附加弯矩。按刚体假定计算的独立基础和桩基承台，自动考虑；按变形体假定计算的筏板、地基梁，多柱墙独立基础、桩基承台，受选项控制，建议考虑。10基床系数、桩刚度基本模型与沉降模型有何不同？11基床系数、桩刚度基本模型与沉降模型的区别基本模型基床系数、桩刚度基本模型的基床系数、桩刚度用于地基承载力计算和基础内力计算。可选择直接指定或由地质资料反算地基刚度。直接指定时，程序给出了参考值。根据地质资料反算：程序根据连通的筏板区域或筏板外连通的地基梁组作为反算区

5、域；将连通区域内的上部荷载按基础刚体假定分配到各个土单元或桩上；根据分配到的荷载计算沉降，得到沉降值后，按照K=p/s、Kp=Q/s反算基床系数及桩刚度；程序会取连通区域内的代表单元进行加权平均得到最终的基床系数，然后将该基床系数赋予连通区域内的所有土单元，对于桩刚度是不做加权平均处理，直接取用Kp=Q/s反算的桩抗压刚度。12基床系数、桩刚度基本模型与沉降模型的区别沉降模型基床系数、桩刚度沉降模型的基床系数、桩刚度用于基础的沉降计算。通过多次迭代按地质资料反算的过程确定。由于大部分情况下基础与桩土未脱离，迭代的目标是有限元位移值和沉降值趋于一致。迭代得到的沉降模型的基床系数、桩刚度不做平均处

6、理，各个单元基床系数会出现不同的数值。沉降计算时用的附加应力由最终确定的基床系数和桩刚度确定。程序提供参数可以选择在基本模型下采用沉降模型的桩土刚度13基床系数、桩刚度基本模型与沉降模型的区别沉降迭代计算的实例模型14基床系数、桩刚度基本模型与沉降模型的区别沉降迭代计算的实例模型15什么情况下需要进行非线性计算，需要注意什么？16基础计算模型概览力学模型刚体假定模型分离式基础不进行网格划分简单独基、简单承台、条基自动按刚体假定模型有限元模型进行网格划分倒楼盖模型防水板地基规范第 8.4.14 条地基规范第 8.3.2 条建议也采用弹性地基梁模型整体有限元下的倒楼盖模型弹性地基梁板法模型一般线性

7、分析模型整体有限元模型非线性分析模型其余类型基础进行人防设计的工程抗浮设防水位比较高的工程上部结构荷载特别不均匀的工程较大水平力荷载的工程17非线性分析某些情况下，基础变形会出现右侧图所示情况，某些位置基础会出现上抬的情况，这时土或桩会出现受拉的情况。土只能承担压力，不能承担拉力；普通桩、抗拔锚杆等拉压刚度也不同，差异很大。线性分析方法采用的是拉压刚度相同的弹簧模拟，当土或者桩出现部分受拉的情况时，就不能如实反映正确的桩土支撑情况。这时需要考虑土和桩抗拉、抗压刚度不同的非线性分析模型，应由拉压刚度不同的非线性弹簧模拟。为什么要进行非线性分析？上部荷载不均匀模型局部抗浮不满足模型18非线性分析非

8、线性分析程序做法和相关参数 软件做法进行迭代计算荷载先组合后计算线性分析时，程序分别进行单工况计算，然后根据组合系数将计算结果进行叠加。由于非线性计算采用的拉压刚度不同的弹簧进行模拟，对于出现上抬工况的工程，这时单工况计算出来的变形结果叠加后，可能与荷载叠加后的基础变形不同，所以需将荷载组合后再进行计算。第一次计算时，全部采用抗压弹簧，计算完成后，模型如出现受拉区，会将该区域的单元弹簧赋予受拉刚度，再次进行计算，直到计算没有新增的受拉区或新增受拉区达到误差要求即表明迭代收敛。相关参数迭代次数：迭代计算最大计算次数，当计算到最大迭代次数，即使还有个别单元没有收敛到允许误差，也会结束计算并提示不收

9、敛。软件默认迭代次数为10次，如10次后仍不收敛，则可能迭代进入了震荡，可以查找相应上抬区域施加阻止上抬措施或适当放大控制误差。19非线性分析对于高水组合和人防组合程序默认采用分线性分析方法。其他可能出现上抬工况的工程，设计师可查看文本结果下的“组合工况上抬检验”，如某些组合出现单元上抬的情况，程序会进行输出，这是只需在荷载组合表中将上抬的组合计算方式改为非线性即可。什么情况下需要进行分线性分析？单击此处添加标题单击此处添加文本单击此处添加文本单击此处添加文本单击此处添加文本可能需进行非线性分析的情况抗浮设防水位比较高的工程较大水平力荷载的工程进行人防设计的工程上部结构荷载特别不均匀的工程20

10、非线性分析非线性分析需要注意什么？迭代是否收敛程序会在计算过程中提示是否收敛，用户也可在非线性计算日志中查看是否收敛。需要注意迭代是否收敛非线性组合平衡校核是否满足局部抗浮是否满足21非线性分析分线性分析需要注意什么？需要注意迭代是否收敛非线性组合平衡校核是否满足非线性组合平衡校核是否满足计算不收敛时，该组合下平衡校核不会满足。计算收敛时，平衡校核也可能出现不满足的情况。如果上部荷载与基础反力差别较大，则需调整模型，以达到满足平衡校核的目标，可以查看三维位移找到局部上抬严重区域增加抗浮措施。局部抗浮是否满足22锚杆设计为什么建议用筏板模型？23锚杆计算建议用筏板模型 锚杆设计防水板模型采用弹性

11、地基梁板法模型，计算时可考虑上部刚度、基础刚度和桩土刚度，并采用非线性分析方法，这时整体分析模型下能准确计算出基础实际位移。防水板模型自动采用倒楼盖法进行计算，将竖向构件作为不动支座。这时防水板计算位移并不是基础实际产生的位移。筏板模型锚杆拉力N=锚杆刚度K*锚杆位移u，可知主要取决于锚杆位移计算是否准确所以锚杆实际计算时建议采用筏板模拟防水板24锚杆计算建议用筏板模型程序提供参数方便筏板模拟防水板设计在高级选项中，程序提供“模拟防水板的筏板支持自承重设计”参数方便用户进行筏板模拟防水板的计算。勾选时，先将独基（承台）以外得筏板区域的基床系数应指定为0，非抗浮组合下筏板自重和板面荷载直接传给软

12、垫层，不再传给独基（承台）；抗浮组合下水浮力荷载先抵消筏板自重和板面荷载，剩下的再传给独基（承台），如水浮力不足以抵消筏板自重和板面荷载，筏板自重和板面荷载剩下的部分将传给软垫层。25锚杆计算建议用筏板模型程序提供参数方便筏板模拟防水板设计在高级选项中，程序提供“模拟防水板的筏板支持自承重设计”参数方便用户进行筏板模拟防水板的计算。当不勾选时，非抗浮组合下筏板自重、覆土重、板面荷载直接传给独基（承台），抗浮组合下水浮力荷载先抵消筏板自重、覆土重、板面荷载，剩下的再传给独基（承台）26各类承台的配筋形式27承台配筋形式承台配筋形式快速建模添加标题三桩承台配筋两桩承台配筋单桩或多桩承台配筋单层双向

13、双层双向等边三桩承台梁式配筋双层双向等腰三桩承台其他三桩承台由参数确定梁式配筋形式三边配筋相同腰、底边分别配筋同多桩承台28两桩承台配筋软件做法梁式配筋（跨高比小于5）范围：单柱承台、竖向构件轮廓均在承台范围内的承台按参数确定配筋方式，分为：深梁设计（纵筋+分布筋、纵筋+箍筋）、普通梁设计梁式配筋（跨高比大于5）范围：单柱承台、竖向构件轮廓均在承台范围内的承台按普通梁配筋有限元板式配筋范围：墙肢轮廓超过承台轮廓、筏板内长宽比超过限值的两桩承台双层双向配筋29两桩承台配筋参数01跨高比小于5的承台梁跨高比小于5的梁式配筋两桩承台可选择按深梁设计或按普通梁设计。按深梁设计配筋形式分为“纵筋+分布筋

14、”和“纵筋+箍筋”，受弯、受剪计算及相关构造措施可查看混规附录G。按普通梁设计配筋形式为“纵筋+箍筋”，受弯、受剪及相关构造同普通梁。02按梁/板配筋的长宽比界限值在筏板内可按梁式配筋的两桩承台，会根据承台长宽比限值确定按梁式配筋或按有限元板式配筋。当长宽比大于限值时配筋形式为双层双向的有限元板式配筋。默认长宽比限值为2，填0表示不进行长宽比判断，全部按梁配筋。30两桩承台配筋计算技术条件柱墙轮廓在承台范围内按梁式配筋，程序会将柱墙轮廓外包成一个矩形柱来确定配筋计算截面个数，等效柱边界越过桩的一侧不进行配筋设计。剪力和弯矩设计值取值分为有限元方式和规范算法方式，两种方式根据参数“柱墙轮廓在承台

15、范围内的承台按规范算法”确定，不勾选时按有限元取值，勾选时按规范算法取值，默认不勾选按有限元取值。有限元取值方式：剪力和弯矩设计值均取自桩范围外的单元内力最大值。规范算法取值方式：剪力和弯矩设计值按桩基规范取值。31两桩承台配筋计算技术条件柱墙轮廓在承台范围外由于墙肢在出承台位置可能出现板面负弯矩的情况，所以程序对柱墙轮廓在承台范围外采用双层双向的有限元板式配筋方式。根据用户反馈在这种情况下也希望按梁式配筋，所以程序在后续版本会增加两桩承台全部按梁式配筋的选项。32三桩承台配筋软件做法三桩承台配筋其他等腰等边等边等边三桩承台三个截面相同配筋，具体计算过程可查看构件信息。33三桩承台配筋软件做法

16、其他等腰三桩承台分为腰边和底面两种截面，分别配筋。等腰其他三桩承台同单桩或多桩承台分为单层双向配筋、双层双向配筋两种方式。单层双向配筋为按规范算法下的板式配筋，只考虑板底正弯矩；双层双向配筋为按有限元算法下的板式配筋，板顶板底均会出现弯矩。34单桩、其他多桩承台配筋软件做法单层双向配筋单桩、其他多桩承台单层双向配筋为按规范算法下的板式配筋，只考虑板底正弯矩。双层双向配筋单桩、其他多桩承台双层双向配筋为按有限元算法下的板式配筋，板顶板底均会出现弯矩。35多桩承台受剪验算问题36多桩承台受剪验算 承台受剪筏板外承台可称为规范算法剪力设计值、剪切系数按桩规取值。将柱墙轮廓外包成矩形柱确定受剪截面个数

17、。当某侧截面有多排桩时，只计算与第一排桩形成的斜截面。筏板外承台（截面类型COL、STEP）筏板内承台、筏板外有不相连竖向构件的承台37多桩承台受剪验算筏板外承台（截面类型COL、STEP）实例分析由右侧构件信息可知：规范公式为桩规5.9.10条；剪切截面类型为COL；共计算了三个受剪斜截面，剪切系数依据规范由剪跨比分别求得。38多桩承台受剪验算筏板内承台、筏板外有不相连竖向构件的承台（截面类型FEA）可称为有限元算法筏板内承台：由于筏板对承台传递剪力，程序在计算筏板内剪力设计值时不是根据桩反力进行计算，而是先找出承台内桩范围外的最大剪力单元，取这个单元所在位置与某个方向平行的承台内所有单元平

18、均值作为剪力设计值。筏板外有不相连竖向构件的承台：由于不相连竖向构件间也可能产生受剪截面，所以程序也会按FEA截面类型计算该类承台。FEA截面类型共计算两个截面，分别为x向剪力、y向剪力。由于该剪切验算类型不考虑桩与竖向构件位置关系，所以剪切系数取0.7，反推回来构件信息中剪跨比永远为1.5。39多桩承台受剪验算筏板内承台（截面类型FEA）实例分析由右侧构件信息可知：剪切截面类型为FEA；共计算了2个受剪斜截面，x向、y向。剪力设计值取自板单元为每延米剪力，受剪验算截面宽度取的1000mm。不考虑桩与竖向构件位置关系，剪切系数取0.7，反推得剪跨比=1.75/0.7-1=1.5。40多桩承台受

19、剪验算将要改进内容筏板内承台受剪验算即将改进内容筏板+承台基础类型，筏板大部分情况下只是做防水板使用。筏板传递给承台的剪力可能向上（水浮力较大时），也可能向下（板面恒活荷载控制时）。当筏板传递给承台的剪力向上时，应考虑剪力的叠加作用；当筏板传递给承台的剪力向下时，取保守时可忽略筏板对承台的剪力影响。针对以上情况程序仍会保留有限元算法，但有些情况下取筏板内单元的平均值可能会导致剪力设计值偏大，后续版本会增加积分方式取剪力设计值。后续版本还会增加选项让用户自由选择是按FEA截面类型计算还是按COL截面类型计算。41下柱墩冲筏板、防水板形式42下柱墩冲板形式下柱墩反向冲板下柱墩正向冲板下柱墩冲板形式

20、冲切隔离体上部荷载大于地基反力借鉴桩筏基础冲垮比概念，当下柱墩边界与柱墙边界连线形成的角度大于45度时，程序会将冲切破坏底面画到柱墙边界，此时冲切破坏角度会大于45度冲切隔离体上部荷载小于地基反力当板面荷载较大或是桩土刚度不均匀时，可能会出现冲切隔离体内反力大于上部荷载，这时下柱墩冲板类似于柱墙冲板，冲切锥为外扩形式43下柱墩冲板实例隔离体上部荷载大于地基反力，下柱墩正向冲切。先将柱墙轮廓外包成矩形柱确定冲切底面，然后连接柱墩边缘与等效柱边缘形成冲切破坏面。图例中四边冲垮比不相等，对于不对称冲切破坏锥，需按各方向分别计算冲跨比和冲切系数0，最终冲切系数取值0 = (umi*0i)/umi。下柱

21、墩正向冲板实例分析44下柱墩冲板实例隔离体上部荷载小于地基反力，下柱墩反向冲切。将下柱墩轮廓作为冲切顶面，并向外按45冲切筏板或防水板。与筏板不同，防水板默认组合为四个，验算冲切的基本组合有两个，分别为1.0恒-1.2高水、1.3恒+1.5活。下柱墩反向冲板实例分析当参数中不勾选“防水板荷载所有组合都传递到基础”时，冲切验算只考虑1.0恒-1.2高水，这时基本不会存在上反冲切验算形式，点击下柱墩反向冲切结果时，程序不会响应。当参数中勾选“防水板荷载所有组合都传递到基础”时，冲切验算会考虑全部的2个基本组合。点击冲切验算结果时程序会验算1.0恒-1.2高水组合，并在计算书中进行输出；点击下柱墩反

22、向冲切结果时程序会验算1.3恒+1.5活组合，并在计算书中进行输出。45再谈人防荷载取值46人防荷载取值设计 底板等效静荷载土反力方式绕射波方式47人防荷载取值设计底板等效静荷载（土反力方式）土反力方式实际为顶板人防荷载下土反力的等效。由于上面原因，所以只在平筏基础上施加底板等效静荷载；对于常规桩基底板下土没有基床系数，顶板人防荷载并不会对底板产生土反力，所以不施加底板等效静荷载；同样防水板+承台、防水板+独基基础形式，防水板也没有基床系数，所以也不施加底板等效静荷载。底板等效静荷载取值参考人防规范4.8.5条。根据人防规范续表4.9.3核武器等级下基础荷载组合表可知，基础底板计算时（条、柱、

23、桩基除外）并不组合顶板等效静荷载，即人防荷载下平筏基础筏板内力取值时可采用底板等效静荷载按倒楼盖法进行计算，不再强制与顶板等效静荷载平衡。平筏基础下筏板弯矩配筋建议采用不考虑顶板人防的倒楼盖模型计算；但柱墙冲切、局压等计算建议采用弹性地基梁板法模型，防止顶板等效人防荷载过大时破坏。48人防荷载取值底板等效静荷载（绕射波荷载）绕射波荷载为核武器爆炸动荷载产生的土中压缩波从侧面绕射到底板上的荷载，为实际产生的底板人防荷载，并不是等效静荷载，类似于水浮力的作用，所以该类荷载应与水浮力叠加。由人防规范4.8.15,、4.8.16条条文说明可知，饱和土中的桩筏基础、防水板基础应施加绕射波荷载，4.8.15,、4.8.16条中给出绕射波荷载的数值。根据人防规范续表4.9.3核武器等级下基础荷载组合表可知，条、柱、桩基计算时采用墙柱传来的核武器爆炸等效静荷载即顶板等效静荷