PKPM学习班基础学习.pptx

《PKPM学习班基础学习.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PKPM学习班基础学习.pptx（162页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、用于标高转换第1页/共162页第一页，编辑于星期六：十五点 二分。00相对于绝对标高的意思0相对于绝对标高是指大地坐标，设计人员只要根据地质资料报告给出的大地坐标直接输入即可，程序能够自动对标高进行换算。如果设计人员在0相对于绝对标高处填0，则代表相对标高，那么设计人员在地质资料中输入的其它标高都应以相对标高为准第2页/共162页第二页，编辑于星期六：十五点 二分。孔口标高的填法此处与0相对于绝对标高一样，可直接输入大地坐标，程序会根据设计人员输入的坐标值自动判断孔口高度。也可以输入相对标高，标高值由设计人员给出孔点坐标的单位是米，不是毫米第3页/共162页第三页，编辑于星期六：十五点 二分。

2、例：CCTV第4页/共162页第四页，编辑于星期六：十五点 二分。孔口标高39m，桩底标高-14.0m桩径1200mm,承载力特征值12500kN 0.00标高为38.9m柱底标高-16.1m -20.8m板厚4.0m 9.5m第5页/共162页第五页，编辑于星期六：十五点 二分。等高线统一修改第6页/共162页第六页，编辑于星期六：十五点 二分。荷载的输入第7页/共162页第七页，编辑于星期六：十五点 二分。第8页/共162页第八页，编辑于星期六：十五点 二分。参数的意义一层上部结构荷载作用点的标高：该参数主要是用于求出基底剪力对基础底面产生的附加弯矩作用。在填写该参数时，应输入PMCAD中

3、确定的柱底标高，即柱根部的位置。注意：该参数只对柱下独立基础和桩承台基础有影响，对其它基础没有影响自动计算覆土重：是指自动计算基础和基础以上回填土的平均重度，主要用于独立基础和条形基础的计算，对筏板基础没有影响第9页/共162页第九页，编辑于星期六：十五点 二分。几个注意的问题筏板上的覆土重在“筏板荷载”中输入读取荷载时不需要将所有荷载都选上。如果都选上，则只有独基和墙下条基会在计算时考虑所有组合并选最不利进行设计，其他基础只认一种软件传下来的荷载。因此，用户应根据自己的实际工程情况，选择合适的计算方法，以满足自己的设计要求。选择的原则是：上部结构最终采用哪个软件计算内力、配筋，JCCAD就应

4、该读取相应软件的荷载值。第10页/共162页第十页，编辑于星期六：十五点 二分。当前组合：屏幕上当前所显示的组合值当前组合值仅表示当前屏幕上所显示的值，并不是说基础的最终控制组合就一定是它目标组合：某一最大内力所对应的组合值，比如最大轴力或最大弯矩下作对应的组合值目标组合并不一定是最不利组合，比如说最大轴力下所对应的组合值其湾矩值有可能很小，不一定是控制工况，所以目标组合不能作为基础设计依据程序能够按照规范的要求自动识别标准组合与基本组合几个注意的问题第11页/共162页第十一页，编辑于星期六：十五点 二分。新规范承载力校核比较第12页/共162页第十二页，编辑于星期六：十五点 二分。柱下独立

5、基础结果比较用新规范计算的柱下独立基础底面边长与原规范相比减少了11%左右。中柱比边柱减少的多PM荷载计算比用TAT荷载计算减少的多由于底面积减少，造成基础配筋量减少。没偏心荷载减少得多;有偏心荷载减少得少第13页/共162页第十三页，编辑于星期六：十五点 二分。第14页/共162页第十四页，编辑于星期六：十五点 二分。桩基设计比较第15页/共162页第十五页，编辑于星期六：十五点 二分。第16页/共162页第十六页，编辑于星期六：十五点 二分。弹性地基梁基础第17页/共162页第十七页，编辑于星期六：十五点 二分。弹性地基梁基础墙下是否一定要布梁一般而言，弹性地基梁基础墙下都要布梁，如果没有

6、布梁，也应该点一下“墙下布梁”菜单，这样程序将自动生成一个与墙同宽、梁高等于板厚的砼梁。如果不布梁，也应该布板带布置梁或板带的目的是：1、正确读取上部荷载；2、为筏板寻找正确的支撑点注意：1、在布置板带时，对于抽柱位置不应布置板带，否则易将板带布置在跨中位置；2、点取“墙下布梁”选项时，必须首先布置筏板第18页/共162页第十八页，编辑于星期六：十五点 二分。弹性地基梁基础梁翼缘宽度的定义梁翼缘宽度在初次定义时要根据上部结构竖向荷载的比例关系来定。比如某工程边跨竖向荷载总值是中间跨竖向荷载总值的一半，那么在定义梁的翼缘宽度时就取边跨为1米，中间跨为2米在退出“基础人机交互”是程序给出提示：“预

7、期承载力与反力之比”，此时输入预期值，比如1.4，则程序会自动根据预期值和翼缘的宽度的比例关系，对基础宽度进行调整第19页/共162页第十九页，编辑于星期六：十五点 二分。我们注意，弹性地基梁在退出基础人机交互式会显示910组荷载，这些荷载是标准值，它们的含义在程序所显示的荷载图中都有明确的说明第20页/共162页第二十页，编辑于星期六：十五点 二分。基础的计算第21页/共162页第二十一页，编辑于星期六：十五点 二分。联合基础的计算双柱联合基础的偏心计算：程序在进行双柱联合基础的设计时，并没有考虑由于两个柱子上部荷载不一致而产生的偏心的情况。因此计算的基础底面是对称布置的。这种计算方法对于两

8、根柱子挨得很近比如变形缝处双柱基础计算几乎没有什么影响，但对于两根柱子挨得稍微远一些的基础，则会有一定的误差。此时需要设计人员人为计算出偏心值，在“独基布置”中将该值输入进去，然后再重新点取“自动生成”选项，程序可以根据设计人员输入的偏心值重新计算联合基础双梁基础的设计，建议设计人员直接在双轴线上布置两根肋梁，然后再在梁下布置局部筏板第22页/共162页第二十二页，编辑于星期六：十五点 二分。砖混结构构造柱基础的计算砖混结构一般都作墙下条形基础，构造柱下一般不单独做独立基础。有的时候设计人员会发现JCCAD软件在构造柱下生成了独立基础。这主要是因为读取了PM恒+活所致，这种荷载组合方式没有将构

9、造柱上的集中荷载平摊到周边的墙上设计人员可以在荷载编辑中删除构造柱上的集中荷载，并在附加荷载中在周边的墙上相应增加线荷载值。也可以在“荷载输入”中点取“无基础柱”，由程序自动将集中力分配到周边墙上，或者设计人员也可以直接读取砖混荷载，因为砖混荷载自动将构造柱上的集中荷载平摊到周边的墙上了第23页/共162页第二十三页，编辑于星期六：十五点 二分。浅基础的最小配筋率浅基础如墙下条基等在对基础地板配筋时是否该考虑最小配筋率，目前工程界还有争议。基础设计规范中没有规定柱下独立基础底板的最小配筋率，而混凝土规范对于混凝土结构均有最小配筋率的要求。目前JCCAD软件对于独立基础和墙下条形基础缺省情况下没

10、有按PMIN计算，但有此参数设定，设计人员可以根据需要自行调整第24页/共162页第二十四页，编辑于星期六：十五点 二分。基础重心校核第25页/共162页第二十五页，编辑于星期六：十五点 二分。“筏板重心校核”中的荷载值与“基础人机交互”退出时显示的值不一样的原因原因有二：对于梁式筏板基础，由于有些轴线上没有布置梁或板带，造成荷载倒算的时候没有分配到梁或板带上，从而使两种方式所产生的重心校核值不一致“筏板重心校核”中的荷载没有考虑地下水的影响，而“基础人机交互”退出时显示的值考虑了地下水的影响第26页/共162页第二十六页，编辑于星期六：十五点 二分。带裙房的主体结构筏板重心的计算对于带裙房的

11、主体结构，“筏板重心校核”主体应该与裙房分开计算，而且主要是验算主体结构的重心校核第27页/共162页第二十七页，编辑于星期六：十五点 二分。弹性地基梁结构5种计算模式的选择第28页/共162页第二十八页，编辑于星期六：十五点 二分。按普通弹性地基梁计算这种计算方法不考虑上部结构的刚度影响，绝大多数工程基本上可以采用此种方法，只有当用该方法基础设计不下来时才考虑其他方法的影响第29页/共162页第二十九页，编辑于星期六：十五点 二分。按考虑等代上部结构刚度影响的弹性地基梁该方法实际上是要求设计人员人为规定上部结构的刚度是地基梁刚度的几倍。该值的大小直接关系到基础发生整体弯曲的程度。而上部结构刚

12、度到底是地基梁刚度的几倍并不好确定。因此，只有当上部结构的刚度较大、荷载分布不均匀，并且在按普通弹性地基梁方法计算不下来时方可采用，一般情况下可不选用它第30页/共162页第三十页，编辑于星期六：十五点 二分。按上部结构是刚性的弹性地基梁计算此种计算模式与上面的计算模式计算原理实际上是一样的，只不过此种模式自动取上部结构刚度为地基梁刚度的200倍，采用此种模式计算出来的基础几乎没有整体弯矩。计算模式类似于传统的倒楼盖法该模式主要用于上部结构刚度足够大时，比如高层框支转换层结构、纯剪力墙结构等第31页/共162页第三十一页，编辑于星期六：十五点 二分。按SATWE或TAT的上部刚度进行弹性地基梁

13、计算从理论上讲，这种方法最理想。因为它考虑的上部结构的刚度最真实，但这也只对纯框架结构而言。对于带剪力墙结构，由于剪力墙的刚度凝聚有时会明显的出现异常，尤其是采用薄壁柱理论的TAT软件，其刚度只能凝聚到离形心最近的节点上，因此传到基础的刚度就有可能异常。所以此种计算模式一般不适用于带剪力墙结构另外，设计人员在采用JCCAD用户手册及技术条件附录C中推荐的基床反力系数K时，该值已经包含上部的刚度了，所以没有必要再考虑一次第32页/共162页第三十二页，编辑于星期六：十五点 二分。按普通梁单元刚度的倒楼盖方式计算此模式是传统的倒楼盖模型，地基梁的内力计算考虑的剪切变形。该计算结果明显不同于上述四种

14、计算模式，因此没有特殊要求不推荐使用第33页/共162页第三十三页，编辑于星期六：十五点 二分。问题一桩筏筏板有限元计算筏板基础时，倒楼盖模型和弹性地基梁模型计算结果差异很大的原因第34页/共162页第三十四页，编辑于星期六：十五点 二分。这主要是因为两者的性质截然不同弹性地基梁板模型采用的是文克尔假定，地基梁内力的大小受地基土弹簧刚度的影响，而倒楼盖模型中的梁只是普通砼梁，其内力的大小只与筏板传递给它的荷载有关，而与地基土弹簧刚度无关由于模型的不同，实际上梁受到的反力也不同，弹性地基梁板模型支座反力大，跨中反而小。而倒楼盖模型中的反力只是均布荷载第35页/共162页第三十五页，编辑于星期六：

15、十五点 二分。弹性地基梁板模型考虑了整体弯曲变形的影响，而倒楼盖模型的底板只是一块刚性板，不受整体弯曲变形的影响由于倒楼盖模型的底板只是一块刚性板，因此各点的反力均相同，由此计算得到的梁端剪力无法与柱子的荷载相平衡，而弹性地基梁模型计算出来的梁端剪力与柱子的荷载是相平衡的第36页/共162页第三十六页，编辑于星期六：十五点 二分。问题二同一个梁式筏板基础采用梁元法计算和采用板元法计算结果相差较大的原因第37页/共162页第三十七页，编辑于星期六：十五点 二分。主要是两种计算模型的假定不同梁元法计算梁式筏板基础时，地基梁的计算是按照带翼缘的T型梁计算的，两翼缘宽度确定的原则是按各房间面积除以周长

16、，将其加到梁一侧，另一侧再由那边相应的房间确定，最后两侧宽度叠加得到梁的总翼缘宽度板元法计算梁式筏板基础时，地基梁的计算仅按照矩形梁计算，没有按照T形梁计算梁元法计算筏板时，板仅仅是按四边嵌固的楼盖方式计算它的内力和配筋，不考虑板与梁整体弯曲的作用板元法计算筏板时，采用有限元的方法对楼板进行内力计算，能够考虑板与梁整体弯曲作用的影响 因此设计人员应根据工程实际情况，选择合适的计算方法以满足设计要求第38页/共162页第三十八页，编辑于星期六：十五点 二分。基础沉降计算基础沉降计算沉降计算增加回弹再压缩计算桩基可不考虑回弹再压缩第39页/共162页第三十九页，编辑于星期六：十五点 二分。桩基沉降

17、计算方法一、半经验实体深基础法二、从单桩出发考虑群桩作用的沉降计算法建筑地基基础规范GB5007-2002桩基规范JGJ94-94上海地基规范DBJ08-11-1999第40页/共162页第四十页，编辑于星期六：十五点 二分。第41页/共162页第四十一页，编辑于星期六：十五点 二分。第42页/共162页第四十二页，编辑于星期六：十五点 二分。第43页/共162页第四十三页，编辑于星期六：十五点 二分。第44页/共162页第四十四页，编辑于星期六：十五点 二分。大底盘高层建筑基础设计施工难点与JCCAD正确应用 1，大底盘多塔楼高层建筑应用现况 每年城镇竣工的建筑面积达5亿平方米。大底盘多塔楼

18、高层建筑、地下商场、地下车库建筑以及大跨空间、多层地下结构的出现，在目前住宅小区建设以及大型公建项目中都占有非常重要的地位，其面积可达总竣工建筑面积的10%。第45页/共162页第四十五页，编辑于星期六：十五点 二分。例子：巴黎城第46页/共162页第四十六页，编辑于星期六：十五点 二分。第47页/共162页第四十七页，编辑于星期六：十五点 二分。例：北化东四环西区住宅及商业工程北化东四环西区住宅及商业工程第48页/共162页第四十八页，编辑于星期六：十五点 二分。北化东四环西区住宅及商业工程北化东四环西区住宅及商业工程5栋1718层公寓楼和4栋2层商业用房、地下车库及配电站组成，公寓楼、商业

19、用房、地下车库及配电站座落在一个大底盘上。基础采用梁板式筏形基础，板厚800，梁高1000，基础底板底标高9.10m（配电站基础底板底标高10.80m），公寓楼、商业用房及配电站地下2层，中间地下车库地下1层，上覆3m厚的土体；公寓楼高60m,商业用房高8.40m，框架结构，柱网8.1m8.1m。整个建筑物东西长138.6m，南北宽103.35m，建筑面积约85800。第49页/共162页第四十九页，编辑于星期六：十五点 二分。2、给地基基础设计与施工带来的问题（1）上部结构相对大底盘地下结构刚度大，基底反力不均匀，基础底板的不均匀变形，引起基础开裂，例如国贸二期工程底板裂缝，防水失效；昆明建

20、筑大厦梁板式筏基开裂，底板防水失效。第50页/共162页第五十页，编辑于星期六：十五点 二分。2、给地基基础设计与施工带来的问题（2）目前解决大底盘高层建筑不均匀沉降的办法一是设置沉降缝，二是设置施工“后浇带”，待沉降基本稳定后再浇筑“后浇带”砼。设置沉降缝影响地下空间的使用功能，一般已不采用，采用施工“后浇带”技术，在中、低压缩性土层一般在主体结构封顶后浇筑“后浇带”砼，但一般需1年或1年半时间，施工“后浇带”的保护以及在有地下水的地区，降水周期很长，费用开支可观，并增加施工难度。第51页/共162页第五十一页，编辑于星期六：十五点 二分。恒富家园第52页/共162页第五十二页，编辑于星期六

21、：十五点 二分。设后浇带第53页/共162页第五十三页，编辑于星期六：十五点 二分。荷载系数l0.0=不设l1.0=永久设l0.5=完成一半第54页/共162页第五十四页，编辑于星期六：十五点 二分。不设（系数为0）第55页/共162页第五十五页，编辑于星期六：十五点 二分。设置（系数为0.5）第56页/共162页第五十六页，编辑于星期六：十五点 二分。2、给地基基础设计与施工带来的问题（3）高层建筑与纯地下车库的连接条件由于使用功能要求，高层建筑与地下车库的连接可以采用柔性防水连接和刚性连接，柔性防水连接由于维护困难，费用高，较少采用；采用刚性连接的条件及连接时间也是当前工程急需研究的课题。

22、例如北京太阳园工程地下2层车库，地上32层高层建筑，在主体结构施工至78层时，地下车库的30cm厚顶板与主体结构厚2.0m的转换层连接，由于刚度相差悬殊，主体结构尚未封顶即出现多处裂缝，防水失效。第57页/共162页第五十七页，编辑于星期六：十五点 二分。3、充分、有效、正确利用JCCAD软件为设计服务充分利用：详细了解JCCAD的功能，有弹性地基梁模型（菜单3）与中厚板有限元模型（菜单5）。基础模型有：WINKLER地基，弹性半无限体解为基础的有限压缩层模型，弹性半无限体修正解为基础的有限压缩层模型，倒楼盖模型。可以考虑上部结构与基础共同作用，或不考虑。第58页/共162页第五十八页，编辑于

23、星期六：十五点 二分。3、充分、有效、正确利用JCCAD软件为设计服务有效利用：JCCAD直接读取上部结构的各种荷载的标准组合与基本组合，上部结构TAT，SATWE的凝聚刚度及底层网格。第59页/共162页第五十九页，编辑于星期六：十五点 二分。3、充分、有效、正确利用JCCAD软件为设计服务正确利用：理解地基基础设计的复杂性，岩土工程的复杂性在于各种土质地基条件千差万别，在不同成因和周围环境条件下表现出不同的力学性质。地基基础按变形控制设计已为工程界共识，各种规范沉降计算的不统一及与实际情况的差异。施工工序及施工“后浇带”设置对计算的影响。整体计算与分开计算的结果不同如何应用。有限元计算结果

24、与实际工程的差别。第60页/共162页第六十页，编辑于星期六：十五点 二分。4、设计计算及施工进一步研究方向不同上部结构体型的地基反力及变形特征主裙楼一体结构的荷载传递及变形特征高层建筑与地下结构的连接及其灾害防治大底盘高层建筑变形控制、设计的建筑措施、结构措施及其施工措施“施工后浇带”设置技术及可不设置的条件第61页/共162页第六十一页，编辑于星期六：十五点 二分。六、基础交互设计第62页/共162页第六十二页，编辑于星期六：十五点 二分。桩布置方式的选择桩筏下桩布置的特点 桩位的随意性，桩位自成网格 桩位与荷载的相关性就地消化 异形柱及剪力墙下桩的布置常用方式：单桩布置，单桩拷贝，围桩承

25、台。梁下布桩筏板应后布或不布。第63页/共162页第六十三页，编辑于星期六：十五点 二分。为方便桩筏的优化布桩设计,可对桩筏基础先按承台桩布置，然后再删除承台。程序的“删除承台”菜单改为只删除承台而保留桩（可用“删除桩”菜单删除桩）。最后布置筏板。第64页/共162页第六十四页，编辑于星期六：十五点 二分。七，上下部结构共同作用，TAT和SATWE刚度1.上部结构计算时假设基础不变形，是固端约束：实际结构的基础会沉降且可能不均匀。差异沉降会对上部结构产生次内力。2.不同结构形式对差异沉降的反应是不同的。3.规范条文中相关内容第65页/共162页第六十五页，编辑于星期六：十五点 二分。第66页/

26、共162页第六十六页，编辑于星期六：十五点 二分。考虑上部结构刚度的方法1.按TAT、SATWE、PMSAP的凝聚的上部结构刚度进行计算 2.倒楼盖模型上部结构为刚性3.不考虑上部结构刚度上部结构刚度为0第67页/共162页第六十七页，编辑于星期六：十五点 二分。算例：第68页/共162页第六十八页，编辑于星期六：十五点 二分。不考虑上部结构刚度沉降图第69页/共162页第六十九页，编辑于星期六：十五点 二分。考虑上部结构刚度沉降图第70页/共162页第七十页，编辑于星期六：十五点 二分。第71页/共162页第七十一页，编辑于星期六：十五点 二分。八、厚板有限元计算第72页/共162页第七十二

27、页，编辑于星期六：十五点 二分。1，有限元计算的各种基础形式天然地基上的筏基及地基梁基础桩基：常规桩基 复合桩基（规范）桩土分担比不变 复合桩基（上海）超承载力由土承担复合地基：有桩体，桩与筏板有垫层，按桩筏输入无桩体，输入承载力及处理深度第73页/共162页第七十三页，编辑于星期六：十五点 二分。2，桩筏基础特点及输入不等高，不等厚地质情况不一样情况开大天井情况水浮力与自重有梁筏板基础下梁与地接触，板架空设置后浇带第74页/共162页第七十四页，编辑于星期六：十五点 二分。3，厚板有限元计算结果说明沉降图，图层增删，沉降等值线图反力图中承载力校核（最大值1.2，均值1.0），冲切校核，不足红

28、字显示。设计值=特征值*2/1.66交互配筋取值原则：不以峰值为标准，识别无用峰值。各网格取大，同截面网格取加权平均。交互输入配筋区域。增加双层及多层配筋第75页/共162页第七十五页，编辑于星期六：十五点 二分。4，桩筏计算不同模型比较弹性地基板(梁)模型（WINKLER）土与桩按弹性假设 倒楼盖模型按刚性板假设计算桩顶反力有限压缩层法弹性解MINDLIN应力公式规范建议方法有限压缩层法弹性解修正0.5ln(D/Sa)建研院方法第76页/共162页第七十六页，编辑于星期六：十五点 二分。算例：油罐设计板厚1.1米桩长36米油罐直径26.44米荷载300kPa第77页/共162页第七十七页，编

29、辑于星期六：十五点 二分。第78页/共162页第七十八页，编辑于星期六：十五点 二分。第79页/共162页第七十九页，编辑于星期六：十五点 二分。第80页/共162页第八十页，编辑于星期六：十五点 二分。第81页/共162页第八十一页，编辑于星期六：十五点 二分。位置（离中心距位置（离中心距mm）0 02.422.424.824.827.227.229.129.1212.012.02 2比值比值中心处结果中心处结果桩数桩数1 17 71313191924243030总桩总桩9494上海规范沉降上海规范沉降126126125125120120111111979780801.5751.575MIN

30、DLINMINDLIN解沉降解沉降（mmmm）10510510410410110196.796.791.291.285.185.11.2341.234M=1952 M=1952 kNm/mkNm/mMINDLINMINDLIN解桩反力解桩反力（kNkN）1338133813721372142614261449144916301630253925391.8981.898A=6862 A=6862 mm2/mmm2/m修正解沉降修正解沉降（mmmm）98.198.197.997.997.197.195.895.894.194.192.492.41.0651.065M=620 M=620 kNm/m

31、kNm/m修正解桩反力修正解桩反力（kNkN）1529152915501550160516051692169218371837210521051.3771.377A=2364 A=2364 mm2/mmm2/mWINKLERWINKLER解沉降解沉降（mmmm）92.792.793.093.093.893.894.994.991.191.197.497.40.9520.952M=-840 M=-840 kNm/mkNm/mWINKLERWINKLER解桩反解桩反力（力（kNkN）1779177917861786180118011822182218451845186918691.0511.051

32、A=2761 A=2761 mm2/mmm2/m第82页/共162页第八十二页，编辑于星期六：十五点 二分。沉降比较第83页/共162页第八十三页，编辑于星期六：十五点 二分。桩反力比较第84页/共162页第八十四页，编辑于星期六：十五点 二分。八、地基基础变刚度调平设计八、地基基础变刚度调平设计 对于高层建筑桩筏、桩箱基础，按传统设计理念是只重视满足总体承载力和沉降要求，忽略上部结构、承台、桩、土的相互作用共同工作特性，采用均匀布桩，甚至对边角桩实施加强，由此导致基础沉降呈蝶形分布、反力呈马鞍形分布，主裙差异变形显著，基础整体弯距和核心区冲切力过大，虽然基础板配筋较多，但有的基础板和上部结构

33、仍有裂缝出现乃至影响正常使用。针对上述情况，提出变刚度调平设计新理念。第85页/共162页第八十五页，编辑于星期六：十五点 二分。调平设计基本内涵基本内涵是：首先，考虑框筒、框剪结构的荷载与刚度分布特点和相互作用引起的应力场不均，实施变刚度布桩（视地质条件实施，变桩长、桩径、桩距）强化核心区，弱化核心区外围；对于刚度相对弱化区考虑桩土共同分担荷载。第86页/共162页第八十六页，编辑于星期六：十五点 二分。调平设计作法其二，采用JCCAD程序进行上部结构、承台、桩、土的共同作用分析，调整布桩，使差异沉降趋于最小，合理确定箱、筏承台的板厚与配筋。对于主楼裙房联体建筑，则按强化主体弱化裙房的原则设

34、计，主体采用桩基，裙房则应首选天然地基，其次为复合地基、疏短桩基。第87页/共162页第八十七页，编辑于星期六：十五点 二分。二、技术经济效益按上述变刚度调平设计理念和方法设计的框筒、框剪结构和主裙连体建筑已达十余项，均收到了良好的技术经济效益。1.差异沉降明显减小2.承台受力性状改善第88页/共162页第八十八页，编辑于星期六：十五点 二分。例子：巴黎城第89页/共162页第八十九页，编辑于星期六：十五点 二分。第90页/共162页第九十页，编辑于星期六：十五点 二分。单塔计算（均匀/非均匀布桩）第91页/共162页第九十一页，编辑于星期六：十五点 二分。考虑上部的沉降图（均匀/非均匀布桩）

35、第92页/共162页第九十二页，编辑于星期六：十五点 二分。不考虑上部刚度的沉降图（均匀/非均匀布桩）第93页/共162页第九十三页，编辑于星期六：十五点 二分。考虑上部刚度的配筋值 均匀布桩 非均匀布桩（mm2/m）X上筋 7679 4955Y上筋 13733 5992X下筋 15285 9414Y下筋 11325 6945第94页/共162页第九十四页，编辑于星期六：十五点 二分。不考虑上部刚度的配筋值 均匀布桩 非均匀布桩（mm2/m）X上筋 7602 4184Y上筋 16567 7694X下筋 16402 9461Y下筋 11762 8234第95页/共162页第九十五页，编辑于星期六

36、：十五点 二分。例子：威海海悦国际大厦第96页/共162页第九十六页，编辑于星期六：十五点 二分。第97页/共162页第九十七页，编辑于星期六：十五点 二分。威海海悦国际大厦CFG桩复合地基 海悦国际大厦由主楼与裙楼组成，主裙楼连体。主楼建筑物地上30层，裙楼地上4层，地下2层，建筑高度99.90M，外框内筒结构，平面呈矩形，整个建筑物东西长142.5 m，南北宽44 m，建筑面积约12万平方米。拟采用筏基，CFG桩复合地基。第98页/共162页第九十八页，编辑于星期六：十五点 二分。威海海悦国际大厦设计方案1、核心筒部分CFG桩桩长22m，桩径400mm，桩间距1.6m左右，单桩承载力特征值

37、为800KN，桩数为182根。2、柱下CFG桩桩长19m，桩径400mm，桩间距1.6m左右，单桩承载力特征值为700KN，桩数为451根。3、主楼部分基础底板厚1.6m,核心筒部分板厚2.2m。4、裙房部分采用梁板式基础,梁尺寸是800 mm宽1400mm高,板厚0.5m。5、主裙楼之间设后浇带。6、裙房的抗浮设计不设置抗拔桩，利用建筑物的自重和配重平衡水浮力。7、筏板砼强度等级是C40，CFG桩砼强度等级是C30，受拉受压的钢筋是三级钢，箍筋是二级钢。0标高处于地质资料标高4.30 m，筏板底标高为-10m，处于地质资料标高-5.70 m,埋深8.70 m。8、筏板下天然地基承载力特征值2

38、70kPa。第99页/共162页第九十九页，编辑于星期六：十五点 二分。基础布置图第100页/共162页第一百页，编辑于星期六：十五点 二分。沉降图第101页/共162页第一百零一页，编辑于星期六：十五点 二分。桩土反力图第102页/共162页第一百零二页，编辑于星期六：十五点 二分。例：桩梁基础第103页/共162页第一百零三页，编辑于星期六：十五点 二分。桩反力图第104页/共162页第一百零四页，编辑于星期六：十五点 二分。弯矩及剪力图第105页/共162页第一百零五页，编辑于星期六：十五点 二分。例：桩梁基础（复合桩基）第106页/共162页第一百零六页，编辑于星期六：十五点 二分。桩

39、土反力第107页/共162页第一百零七页，编辑于星期六：十五点 二分。弯矩及剪力图第108页/共162页第一百零八页，编辑于星期六：十五点 二分。例子1：地下室不等高第109页/共162页第一百零九页，编辑于星期六：十五点 二分。例子2：国家体育馆第110页/共162页第一百一十页，编辑于星期六：十五点 二分。第111页/共162页第一百一十一页，编辑于星期六：十五点 二分。CCTV第112页/共162页第一百一十二页，编辑于星期六：十五点 二分。例子：CCTV桩筏第113页/共162页第一百一十三页，编辑于星期六：十五点 二分。第114页/共162页第一百一十四页，编辑于星期六：十五点 二分

40、。第115页/共162页第一百一十五页，编辑于星期六：十五点 二分。上部结构与地下室共同工作上部结构与地下室共同工作及地下室设计、人防设计及地下室设计、人防设计1。地下室结构的特点。地下室结构的特点2。分析模型。分析模型3。风、地震、恒活荷载作用计算。风、地震、恒活荷载作用计算 4。地下室抗震控制。地下室抗震控制5。地下室外墙平面外设计。地下室外墙平面外设计6。地下室人防设计。地下室人防设计第116页/共162页第一百一十六页，编辑于星期六：十五点 二分。1。有地下室结构的特点。有地下室结构的特点v上部结构与地下室组成一个上部结构与地下室组成一个承力体系承力体系，具有，具有共同的位移共同的位移

41、场场，相互，相互协调变形协调变形。v地下室外的回填土对结构地下室外的回填土对结构侧向侧向有一定的有一定的约束作用约束作用。v地下室楼层地下室楼层侧移刚度侧移刚度通常较大。通常较大。第117页/共162页第一百一十七页，编辑于星期六：十五点 二分。规范有关规定：规范有关规定：嵌固部位如何定嵌固部位如何定？v何为嵌固部位何为嵌固部位能约束结构能约束结构所有位移和转角（所有位移和转角（Dx、Dy、Dz、x、y、z ）的部位，称为的部位，称为嵌固部位嵌固部位。v何为侧向约束何为侧向约束只约束结构的只约束结构的水平位移和整体扭转（水平位移和整体扭转（Dx、Dy、z ）的部位，称为的部位，称为侧向约束侧向

42、约束。当这种侧向。当这种侧向约束很大约束很大时，时，也可以称之为也可以称之为侧向嵌固侧向嵌固。v抗震规范抗震规范第第6.1.14条、条、高规高规第第5.3.7条都规定，条都规定，当地下室当地下室顶板作为上部结构嵌固部位顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室结构的时，地下室结构的楼层侧向刚度楼层侧向刚度不应小于不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍倍。v高规高规的的“宣贯培训材料宣贯培训材料”（P5-12）建议：当刚度比不）建议：当刚度比不满足嵌固部位满足嵌固部位的楼层侧向刚度比规定时，有条件的楼层侧向刚度比规定时，有条件可增加地下可增加地下室楼层的侧向刚度，或者将主体结构

43、的嵌固部位下移至符室楼层的侧向刚度，或者将主体结构的嵌固部位下移至符合要求的部位合要求的部位。第118页/共162页第一百一十八页，编辑于星期六：十五点 二分。地下室侧向刚度比计算：地下室侧向刚度比计算：确定嵌固部位确定嵌固部位v高规高规的的“宣贯培训材料宣贯培训材料”（P5-12）建议：）建议：方法方法1：按按抗震规范抗震规范的楼层剪力与层间位移比计算。的楼层剪力与层间位移比计算。方法方法2：按按高规高规附录附录E的剪切刚度比计算。的剪切刚度比计算。v抗震规范抗震规范第第6.1.14条文说明中建议：条文说明中建议：当进行方案设计时，侧向刚度比可采用剪切刚度比估算。当进行方案设计时，侧向刚度比

44、可采用剪切刚度比估算。第119页/共162页第一百一十九页，编辑于星期六：十五点 二分。2。分析模型。分析模型v简化的分离模型（有条件的）：简化的分离模型（有条件的）：将上部结构与地下室将上部结构与地下室分开分开，分别设计计算。，分别设计计算。按规范确定按规范确定嵌固层嵌固层作为二者作为二者分界分界。v共同工作分析（无条件的）：共同工作分析（无条件的）：将上部结构与地下室作为一个整体，考虑将上部结构与地下室作为一个整体，考虑共同作用共同作用，采用如，采用如下两种方式之一来考虑地下室外回填土对结构的约束作用。下两种方式之一来考虑地下室外回填土对结构的约束作用。方法方法1：地下室水平位移的侧向嵌固

45、（地下室水平位移的侧向嵌固（-K法法）。）。方法方法2：地下室水平位移的有限（弹簧）约束（地下室水平位移的有限（弹簧）约束（K法法）。）。第120页/共162页第一百二十页，编辑于星期六：十五点 二分。满足层刚度要求的简化嵌固满足层刚度要求的简化嵌固端上移端上移单边有回填土的简化不单边有回填土的简化不考虑土的侧向约束作用考虑土的侧向约束作用第121页/共162页第一百二十一页，编辑于星期六：十五点 二分。地下室层刚度的计算地下室层刚度的计算第第2层（地下层（地下1层）的结构平面层）的结构平面第122页/共162页第一百二十二页，编辑于星期六：十五点 二分。第第3层的结构平面层的结构平面第123

46、页/共162页第一百二十三页，编辑于星期六：十五点 二分。采用采用第第3种种层刚度的计算方法时，应先不设地下室层层刚度的计算方法时，应先不设地下室层数数第124页/共162页第一百二十四页，编辑于星期六：十五点 二分。查看所计算的层刚度及层刚度比值查看所计算的层刚度及层刚度比值第第2层层刚度（层层刚度（5.6、5.9）大于第）大于第3层层刚度（层层刚度（1.7、2.5）的）的2倍，满足规范要求，所以可以把第倍，满足规范要求，所以可以把第3层底作为嵌固端。层底作为嵌固端。第125页/共162页第一百二十五页，编辑于星期六：十五点 二分。嵌固端上移的工程实例嵌固端上移的工程实例满足层刚度的要求满足

47、层刚度的要求第126页/共162页第一百二十六页，编辑于星期六：十五点 二分。分析模型的选择分析模型的选择v虽然满足层刚度比的要求，但仍虽然满足层刚度比的要求，但仍然然选择选择按共同分析按共同分析通过对地下室部分施加侧通过对地下室部分施加侧向约束，考虑地下室外的向约束，考虑地下室外的回填土对结构有一定的约回填土对结构有一定的约束作用。束作用。-K-K型：型：1-K1-K层侧向嵌固。层侧向嵌固。K K型：型：地下室外加地下室外加K K倍主元倍主元刚度，侧向约束。刚度，侧向约束。弹簧侧移约束的图示弹簧侧移约束的图示第127页/共162页第一百二十七页，编辑于星期六：十五点 二分。选择选择K型约束，

48、先定义地下室层数型约束，先定义地下室层数第128页/共162页第一百二十八页，编辑于星期六：十五点 二分。选择选择K型约束，定义地下室侧向约束系数型约束，定义地下室侧向约束系数第129页/共162页第一百二十九页，编辑于星期六：十五点 二分。分析模型的选择方法分析模型的选择方法v一般结构只要地下室体量一般结构只要地下室体量满足建模容量满足建模容量，最好首选，最好首选“上部下上部下部共同分析部共同分析”的计算模型。的计算模型。v当地下室当地下室体量太大体量太大，或上部，或上部有多个塔楼有多个塔楼时，时，宜仍然考虑宜仍然考虑“上部下部共同分析上部下部共同分析”的计算模型。此时，地下室取上部结的计算

49、模型。此时，地下室取上部结构外围轮廓向外构外围轮廓向外23跨的结构部分跨的结构部分，作为该塔楼的地下，作为该塔楼的地下室部分。室部分。v只要采用只要采用共同工作共同工作的分析模型，的分析模型，无需考虑无需考虑层刚度层刚度2倍（地下倍（地下室层刚度仍应大于上层的层刚度）的要求。室层刚度仍应大于上层的层刚度）的要求。v当上部多塔结构当上部多塔结构靠的很近靠的很近时，宜考虑与地下室共同工作的分析时，宜考虑与地下室共同工作的分析模型，地下室构件尽量简化，以满足整体建模容量的要求。模型，地下室构件尽量简化，以满足整体建模容量的要求。第130页/共162页第一百三十页，编辑于星期六：十五点 二分。3。风、

50、地震、恒活荷载作用计算风、地震、恒活荷载作用计算v风荷载计算风荷载计算无论地下室侧向约束的程度如何，地下室部分的无论地下室侧向约束的程度如何，地下室部分的基本风基本风压压取为取为0 0。在地上部分的风荷载计算中，自动在地上部分的风荷载计算中，自动扣除扣除地下室部分的高地下室部分的高度，地下室顶板作为风压高度变化系数的起算点。度，地下室顶板作为风压高度变化系数的起算点。结构在风荷载作用下的结构在风荷载作用下的效应效应（位移、内力），受（位移、内力），受地下室地下室侧侧向约束的程度向约束的程度的影响。的影响。第131页/共162页第一百三十一页，编辑于星期六：十五点 二分。地下室对风荷载计算的影响