YJK沉降计算的使用要点及案例Word下载.docx
- 文档编号:16026251
- 上传时间:2022-11-17
- 格式:DOCX
- 页数:47
- 大小:2.37MB
YJK沉降计算的使用要点及案例Word下载.docx
《YJK沉降计算的使用要点及案例Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《YJK沉降计算的使用要点及案例Word下载.docx(47页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
地基的允许变形值,按《建筑地基基础设计规范》5.3.4条取值。
《地基规范》表5.3.4给出了建筑物的地基变形允许值,控制指标包括沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。
《桩基规范》表5.5.4给出了建筑桩基沉降变形允许值,控制指标包括沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。
YJK基础软件统一给出所有基础的沉降验算结果,见下图:
沉降量应查看沉降等值线图,软件以等值线加数值的方式给出所有基础的沉降量计算结果。
注意两点:
1)桩沉降是包括了土沉降及桩身压缩的总值;
2)考虑土回弹再压缩情况(一般是基础埋深超过5米情况),沉降总值要查看【沉降+回弹再压缩变形等值线图】。
倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值;
局部倾斜指砌体承重结构沿纵向6m~10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。
所以对于沉降差、倾斜、局部倾斜结果,用户可以通过软件的【两点沉降差】来自行检查。
(2)沉降计算方法的规范规定
《地基规范》第5.3.5条
计算地基变形时,地基内的应力分布,可采用各向同性均质线性变形体理论。
其最终变形量可按下式进行计算:
np--
s=ψs,=ψ∑0(zαi-zαi-1)
ssii-1
i=1Esi
s——地基最终变形量(mm);
s′——按分层总和法计算出的地基变形量(mm);
ψs——沉降计算经验系数,根据地区沉降观测资料及经验确定,无地区经验时可根据变形计算深度范围内压缩模量的当量值(Es)、基底附加压力按表5.3.5取值;
n——地基变形计算深度范围内所划分的土层数(图5.3.5);
p0——相应于作用的准永久组合时基础底面处的附加压力(kPa);
Esi——基础底面下第i层土的压缩模量(MPa),应取土的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段计算;
zi、zi-1——基础底面至第i层土、第i-1层土底面的距离(m);
ai、ai-1——基础底面计算点至第i层土、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数,可按本规范附录K
采用。
从《地基规范》第5.3.5条总结沉降计算的基本要点:
1)地基内的应力分布,可采用各向同性均质线性变形体理论。
即“弹性半无限体地基模型”的Boussinesq解计算表面力(地梁、独基、筏板单元)引起的应力分布和Mindlin解计算空间任意力(桩侧阻力和桩端阻力)引起的应力分布;
2)按分层总和法计算出地基变形量,并引入沉降计算经验系数,对分层总和法的结果进行修正;
3)地质资料参数中影响沉降结果的最重要指标是土的压缩模量(MPa),应取土的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段计算。
《地基规范》附录R桩基础最终沉降量计算
R.1.1桩基础最终沉降量的计算采用单向压缩分层总和法:
mnjσ∆h
s=ψp
∑∑j,ij,i
E
j=1i=1
sj,i
s——桩基最终计算沉降量(mm);
m——桩端平面以下压缩层范围内土层总数;
Esj,i——桩端平面下第j层土第i个分层在自重应力至自重应力加附加应力作用段的压缩模量(MPa);
nj——桩端平面下第j层土的计算分层数;
△hj,i——桩端平面下第j层土的第i个分层厚度,(m);
σj,i——桩端平面下第j层土第i个分层的竖向附加应力(kPa),可分别按本附录第R.0.2条和第R.0.4条的规定计算;
ψp——桩基沉降计算经验系数,各地区应根据当地的工程实测资料统计对比确定。
R.1.2采用实体深基础计算桩基础最终沉降量时,采用单向压缩分层总和法按本规范第5.3.5条~第5.3.8条的有关公式计算。
R.0.4给出了采用明德林应力公式方法进行桩基础沉降计算的规定。
《地基规范》附录R可以看出:
1)桩基础按分层总和法计算出地基变形量,并引入沉降计算经验系数,对分层总和法的结果进行修正。
2)桩基沉降可以采用R.0.2的实体深基础计算或者R.0.4明德林应力公式方法,两者都是采用分层总和法。
区别在于附加应力计算一个采用Boussinesq解、一个采用Mindlin解计算;
沉降经验系数规定也不同。
《桩基规范》桩基础沉降计算
5.5.6对于桩中心距不大于6倍桩径的桩基,其最终沉降量计算可采用等效作用分层总和法。
注意:
《桩基规范》5.5.6条的方法与《地基规范》附录R.0.1的等代实体深基础公式的区别是增加了一个桩基等效沉降系数ψe,所以称为等效作用分层总和法。
5.5.14对于单桩、单排桩、桩中心距大于6倍桩径的疏桩基础的沉降计算应符合下列规定:
1承台底地基土不分担荷载的桩基。
桩端平面以下地基中由基桩引起的附加应力,按考虑桩径影响的明德林(Mindlin)解附录F计算确定。
将沉降计算点水平面影响范围内各基桩对应力计算点产生的附加应力叠加,采用单向压缩分层总和法计算土层的沉降,并计入桩身压缩se。
2承台底地基土分担荷载的复合桩基。
将承台底土压力对地基中某点产生的附加应力按Boussinesq解
(附录D)计算,与基桩产生的附加应力叠加,采用同本条第1款相同方法计算沉降。
软件提供了按实体深基础计算(只有一个沉降值)及Mindlin解计算(每桩一个沉降值)两种方法计算桩承台,参数设置见下图:
《地基规范》关于回弹再压缩的规定
《地基规范》5.3.10给出了地基土的回弹变形量计算公式。
《地基规范》5.3.11给出了地基土的回弹再压缩变形计算公式。
当建筑物地下室基础埋置较深时(大于5米),基础沉降应考虑回弹再压缩变形,否则可能会出现由于
土自重应力大于土反力而附加应力为0沉降为0的结果。
《地基规范》关于土层厚度和总深度的规定
《地基规范》第5.3.7地基变形计算深度zn应符合式(5.3.7)的规定。
当计算深度下部仍有较软土层时,应继续计算。
n
∆s,≤0.025∑∆s,
(5.3.7)
ni
i=1
△s′i——在计算深度范围内,第i层土的计算变形值(mm);
△s′n——在由计算深度向上取厚度为△z的土层计算变形值(mm),△z按表5.3.7确定。
表5.3.7△z
b(m)
≤2
2<b≤4
4<b≤8
b>8
△z(m)
0.3
0.6
0.8
1.0
《桩基规范》关于土层厚度和总深度的规定
《桩基规范》第5.5.15条:
对于单桩、单排桩、疏桩复合桩基础的最终沉降计算深度Zn,可按应力比法确定,即Zn处由桩引起的附加应力σz、由承台土压力引起的附加应力σzc与土的自重应力σc符合下式要求:
σz+σzc=0.2σc
而上海市的《地基基础设计规范》第7.4.3条:
压缩层厚度应自计算点所处桩位的桩端平面算至土层附加应力等于土层自重应力的10%处止。
附加应力计算时应考虑相邻基础的影响。
沉降经验系数的规范规定
1)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第5.3.5节
给出了分层总和法的沉降计算经验系数计算方法,见表5.3.5。
适用于独基、地梁、条基、筏板等基础。
2)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011附录R.0.3
实体深基础桩基沉降计算经验系数ψps应根据地区桩基础沉降观测资料及经验统计确定。
在不具备条件时,ψps值可按表R.0.3选用。
3)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011附录R.0.5
采用明德林应力公式计算桩基础最终沉降量时,相应于作用的准永久组合时,轴心竖向力作用下单桩附加荷载的桩端阻力比α和桩基沉降计算经验系数ψpm应根据当地工程的实测资料统计确定。
无地区经验时,ψpm值可按表R.0.5选用。
4)《桩基规范》等效作用分层法的等效沉降系数和沉降经验系数
《桩基规范》5.5.9条:
桩基等效沉降系数ψe可按下列公式简化计算:
ψe=C0+
1
nb-1
(nb-1)+C2
(5.5.9-1)
nb=(5.5.9-2)
nb——矩形布桩时的短边布桩数,当布桩不规则时可按式(5.5.9-2)近似计算,nb>
1;
nb=1时,可按本规范式(5.5.14)计算;
C0、C1、C2——根据群桩桩径比Sa/d、长径比L/d及基础长宽比Lc/Bc,按本规范附录E确定;
Lc、Bc、n——分布为矩形承台的长、宽及总桩数。
《桩基规范》5.5.11条给出了桩基沉降经验系数ψ的表,见下表:
可见《桩基规范》的等效作用分层法与《地基规范》的实体深基础计算方法比较:
(1)均是采用弹性半空间表面荷载下Boussinesq应力解计算附加应力,用分层总和法计算沉降。
(2)《桩基规范》的等效作用分层法增加了一个等效沉降系数ψe。
(3)沉降经验系数计算有所差异。
2沉降计算基本原理及软件计算过程
(1)沉降计算基本原理
在荷载作用下,地基土将在x,y,z三个方向发生变形,其中z向的变形将引起基础的沉降。
过大的沉降不仅影响建筑物的正常使用,而且还会造成建筑物结构的损坏,为保证建筑物的安全性和正常使用,必须对地基变形特别是不均匀沉降加以控制。
沉降的大小主要取决于土的压缩性(地质资料中的压缩模量参数)和建筑物的荷载,并与基础的面积、埋深和形状有关。
沉降的计算示意如下图:
沉降计算基本要素,可以总结如下:
1)沉降是压力引起的,即各类基础的地基反力/桩反力引起
各类基础的地基反力计算原则是:
(1)简单独立基础、条形基础、简单承台等非有限元基础按平均反力假定计算,其反力等效为一个矩形均布荷载;
(2)有限元基础(包括筏板、地基梁及复杂独立基础、复杂承台)反力按有限元计算的反力,筏板单元、地基梁基础按矩形均匀荷载,桩反力按考虑桩径影响的力分布(一般分摩擦型、端承型分布模式)。
有限元基础沉降计算依赖于土反力分布,土反力分布依赖于桩土刚度;
而桩土刚度依赖沉降结果。
所以必须采用迭代方法才能准确地得到土实际反力分布、沉降以及桩土刚度。
YJK基础软件提供了基于位移和沉降一致为目标的迭代沉降计算方法,可以更加准确得到实际土反力分布及沉降结果。
2)按分层总和法计算沉降,附加应力大小和土压缩模量是决定性要素
各层土的沉降值由本层土的附加应力大小和土压缩模量决定,即si
=σi
Eci
,附加应力越大,沉降越
大;
压缩模量越小,沉降越大。
非桩基础土层分层厚度、最大深度按《地基规范》第5.3.7条执行;
桩基按1米厚度,最大深度按《桩
基规范》第5.5.15条,如果选择了《上海地基规范》执行上海市的《地基基础设计规范》第7.4.3条,见下图:
土层分层厚度、最大深度还可以由用户直接指定,见下图:
3)考虑荷载对沉降的相互影响,相互
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- YJK 沉降 计算 使用 要点 案例
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)