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伐板基礎(chǔ)計算方法
1.懸臂法
方法概述——就是傳統(tǒng)的墻下鋼混條基計算法。
計算特點——假定基底土反力為均勻分布，為了減小基底壓力使之滿足軟弱地基承載力的要求而將基底加寬到互相連通的程度，但不作為連續(xù)的整板去分析。
方法缺點——基礎(chǔ)寬度加大后，基底土的反力分布實際上是不均勻的。計算時，基底已經(jīng)連成了一體卻不考慮其連續(xù)性，因此很不合理，計算的結(jié)果是不經(jīng)濟(jì)的。
2.倒樓蓋法
方法概述——假定筏板為一塊倒置于地基上的連續(xù)板，由縱橫墻支承。
計算特點——假定基底土反力為均勻分布，按普通的樓蓋計算。
方法缺點——考慮了筏板的整體性，計算結(jié)果較懸臂法經(jīng)濟(jì)。但此法仍然沒有考慮到基底土的反力分布實際上是不均勻的，所以各墻支座處所算得的負(fù)彎矩偏小，甚至出現(xiàn)小于實際彎矩而偏于不安全。
3.柔性基礎(chǔ)簡化計算法
方法概述——將在柱荷載作用下的十字交叉條形基礎(chǔ)簡化為各條單向連續(xù)條形基礎(chǔ)的計算方法。
計算特點——將柱荷載的總值先按兩個方向交叉連續(xù)的條形基礎(chǔ)(板)的剛度比值進(jìn)行分配以作為各向的柱荷載，然后分別按單向連續(xù)條形基礎(chǔ)(板)計算。
方法缺點——此方法的一般假定為基底反力是按線性分布的，柱下，跨中最小，計算結(jié)果較倒樓蓋法還要經(jīng)濟(jì)。但該方法只適用于柱下十字交叉條形基礎(chǔ)和柱下筏板基礎(chǔ)的簡化計算，不適用于橫墻承重的筏板基礎(chǔ)。
4.彈簧地基梁法
方法概述——假定筏板沿橫向被截分為單位寬的條板，置于文克爾假設(shè)的彈簧低級上，并假定板底面任一點的單位壓力p與地基沉降S成正比，即p=kS.
計算特點——條板按受有一組橫墻集中荷載作用的無限長梁計算。由于地基沉降S與基礎(chǔ)撓度y接觸協(xié)調(diào)相等，有p(x)=kS=ky.
方法缺點——同文克爾彈簧地基法假設(shè)。
5.彈性理論截條法
方法概述——將筏板橫向截分為單位寬的條板并置于均質(zhì)半空間彈性地基上。
計算特點——由于積分上的困難，基底地基反力與沉降之間的關(guān)系很難用解析函數(shù)表達(dá)。目前是利用郭爾布諾夫-波薩多夫的《彈性地基上結(jié)構(gòu)物的計算》中的計算表格來簡化計算。
方法缺點——雖然克服了文克爾彈簧地基法假設(shè)的基本缺點，具有能夠擴(kuò)散應(yīng)力和變形的優(yōu)點，但是，它的擴(kuò)散能力往往超過實際情況。由于計算所得的沉降量和地表沉降范圍較實測值為大，而實際地基壓縮層厚度是有限的，壓縮層范圍內(nèi)土質(zhì)往往是非均質(zhì)的，即使是同一種土層組成，變形參數(shù)也有隨深度而增長的情況。按半空間彈性理論所得的地基反力分布一般呈馬鞍形和集中在梁端和板的邊緣處，這是半空間彈性理論所算得的梁板彎矩大的主要原因。
6.彈性地基板法
方法概述——以雙向受力的彈性地基板理論為依據(jù)來分析筏板的內(nèi)力和變形。
計算特點——假設(shè)筏板置于文克爾彈簧地基上，并將不埋筏板四周邊梁埋板的作用歸結(jié)為：不產(chǎn)生剪力、有約束彎矩、撓度不等于零、轉(zhuǎn)角等于零的半自由邊界條件，從而推導(dǎo)出彈性曲面的撓度方程式，建立配筋彎矩的計算公式。
方法缺點——夸大了實際淺埋邊梁的邊固作用，且與一般彈性地基梁、板理論的缺陷一樣，只考慮地基與基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)變形工作，而實際上，上部結(jié)構(gòu)剛度的影響是不能忽略的。
7.有限子結(jié)構(gòu)法
此方法是將整塊筏板視做一根梁，整幢上部結(jié)構(gòu)視做一個鉸接于筏板的壁式框架(窗間墻視為框架柱、窗上墻視為框架梁)，整個地基視做一組彈簧支座，上部結(jié)構(gòu)和筏板支承在這組彈簧地基上。在此假設(shè)下，可借助子結(jié)構(gòu)法解得整個上部結(jié)構(gòu)在筏板接口處的剛度，運用有限元法求解筏板考慮上部結(jié)構(gòu)與地基、基礎(chǔ)共同工作的整體彎曲內(nèi)力和地基反力，再以彈簧地基梁法解筏板的局部彎曲內(nèi)力。
溫度裂縫產(chǎn)生的原因有以下兩個方面：
1、由于溫差較大引起的，混凝土結(jié)構(gòu)在硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，使混凝土表面和內(nèi)部溫差較大，混凝土內(nèi)部膨脹高于外部，此時混凝土表面將受到很大的拉應(yīng)力，而混凝土的早期抗拉強(qiáng)度很低，因而出現(xiàn)裂縫。這種溫差一般僅在表面處較大，離開表面就很快減弱，因此裂縫只在接近表面的范圍內(nèi)發(fā)生，表面層以下結(jié)構(gòu)仍保持完整。
2、結(jié)構(gòu)溫差較大，當(dāng)大體積混凝土澆筑在約束地基(例如樁基)上時，由于受到外界的約束，又沒有采取特殊措施降低，放松或取消約束，或根本無法消除約束，裂縫易發(fā)生深進(jìn)，直至貫穿整個混凝土整體。
溫度裂縫形成的過程一般分為三個時期：
一是初期裂縫，就是在混凝土澆筑的升溫期，由于水化熱使混凝土澆筑后2-3天溫度急劇上升，內(nèi)熱外冷引起“約束力”，超過混凝土抗拉強(qiáng)度引起裂縫。
二是中期裂縫，就是水化熱降溫期，當(dāng)水化熱溫升到達(dá)峰值后逐漸下降，水化熱散盡時結(jié)構(gòu)的溫度接近環(huán)境溫度，結(jié)構(gòu)溫度引起“外約束力”，超過混凝土抗拉強(qiáng)度引起裂縫。
三是后期裂縫，當(dāng)混凝土接近周圍環(huán)境條件之后保持相對穩(wěn)定，而當(dāng)環(huán)境條件下劇變時，由于混凝土為不良導(dǎo)體，形成溫度梯度，當(dāng)溫度梯度較大時，混凝土產(chǎn)生裂縫。
溫度裂縫的產(chǎn)生一般是不可避免的，重要的是如何把其控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)，要進(jìn)行有效的控制，就必須進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，以保證控制的準(zhǔn)確性。對溫度應(yīng)力的控制一般是現(xiàn)場進(jìn)行溫控。在澆筑混凝土?xí)r，采用溫度傳感片和測溫儀，從澆筑開始測溫(包括入模溫度，環(huán)境溫度)，并及時抹壓(特別是初凝前)和保溫保濕養(yǎng)護(hù)。澆筑完后根據(jù)溫控指標(biāo)，及時調(diào)整保溫保濕養(yǎng)護(hù)條件。這里要說明一下，溫度影響系數(shù)受多種因素影響，其中溫度、濕度、散熱界面(土、空氣等)，初凝時間、風(fēng)速、溫差等影響較大，特別是風(fēng)速和溫差較大時，溫度影響系數(shù)會大大降低，溫升將降低。但為防止降溫過快，形成大的溫度梯度，夏季選用蓄水養(yǎng)護(hù)，秋冬季加蓋草袋、海綿，如果工地風(fēng)大、氣候干燥，拆模后應(yīng)及時采取防風(fēng)，保溫措施，并及時回填土，實踐證明這些方法對溫度影響系數(shù)的改變是非常有用的，控制也是非常成功的。
伐板基礎(chǔ)計算方法
1.懸臂法
方法概述——就是傳統(tǒng)的墻下鋼混條基計算法。
計算特點——假定基底土反力為均勻分布，為了減小基底壓力使之滿足軟弱地基承載力的要求而將基底加寬到互相連通的程度，但不作為連續(xù)的整板去分析。
方法缺點——基礎(chǔ)寬度加大后，基底土的反力分布實際上是不均勻的。計算時，基底已經(jīng)連成了一體卻不考慮其連續(xù)性，因此很不合理，計算的結(jié)果是不經(jīng)濟(jì)的。
2.倒樓蓋法
方法概述——假定筏板為一塊倒置于地基上的連續(xù)板，由縱橫墻支承。
計算特點——假定基底土反力為均勻分布，按普通的樓蓋計算。
方法缺點——考慮了筏板的整體性，計算結(jié)果較懸臂法經(jīng)濟(jì)。但此法仍然沒有考慮到基底土的反力分布實際上是不均勻的，所以各墻支座處所算得的負(fù)彎矩偏小，甚至出現(xiàn)小于實際彎矩而偏于不安全。
3.柔性基礎(chǔ)簡化計算法
方法概述——將在柱荷載作用下的十字交叉條形基礎(chǔ)簡化為各條單向連續(xù)條形基礎(chǔ)的計算方法。
計算特點——將柱荷載的總值先按兩個方向交叉連續(xù)的條形基礎(chǔ)(板)的剛度比值進(jìn)行分配以作為各向的柱荷載，然后分別按單向連續(xù)條形基礎(chǔ)(板)計算。
方法缺點——此方法的一般假定為基底反力是按線性分布的，柱下，跨中最小，計算結(jié)果較倒樓蓋法還要經(jīng)濟(jì)。但該方法只適用于柱下十字交叉條形基礎(chǔ)和柱下筏板基礎(chǔ)的簡化計算，不適用于橫墻承重的筏板基礎(chǔ)。
4.彈簧地基梁法
方法概述——假定筏板沿橫向被截分為單位寬的條板，置于文克爾假設(shè)的彈簧低級上，并假定板底面任一點的單位壓力p與地基沉降S成正比，即p=kS.
計算特點——條板按受有一組橫墻集中荷載作用的無限長梁計算。由于地基沉降S與基礎(chǔ)撓度y接觸協(xié)調(diào)相等，有p(x)=kS=ky.
方法缺點——同文克爾彈簧地基法假設(shè)。
5.彈性理論截條法
方法概述——將筏板橫向截分為單位寬的條板并置于均質(zhì)半空間彈性地基上。
計算特點——由于積分上的困難，基底地基反力與沉降之間的關(guān)系很難用解析函數(shù)表達(dá)。目前是利用郭爾布諾夫-波薩多夫的《彈性地基上結(jié)構(gòu)物的計算》中的計算表格來簡化計算。
方法缺點——雖然克服了文克爾彈簧地基法假設(shè)的基本缺點，具有能夠擴(kuò)散應(yīng)力和變形的優(yōu)點，但是，它的擴(kuò)散能力往往超過實際情況。由于計算所得的沉降量和地表沉降范圍較實測值為大，而實際地基壓縮層厚度是有限的，壓縮層范圍內(nèi)土質(zhì)往往是非均質(zhì)的，即使是同一種土層組成，變形參數(shù)也有隨深度而增長的情況。按半空間彈性理論所得的地基反力分布一般呈馬鞍形和集中在梁端和板的邊緣處，這是半空間彈性理論所算得的梁板彎矩大的主要原因。
6.彈性地基板法
方法概述——以雙向受力的彈性地基板理論為依據(jù)來分析筏板的內(nèi)力和變形。
計算特點——假設(shè)筏板置于文克爾彈簧地基上，并將不埋筏板四周邊梁埋板的作用歸結(jié)為：不產(chǎn)生剪力、有約束彎矩、撓度不等于零、轉(zhuǎn)角等于零的半自由邊界條件，從而推導(dǎo)出彈性曲面的撓度方程式，建立配筋彎矩的計算公式。
方法缺點——夸大了實際淺埋邊梁的邊固作用，且與一般彈性地基梁、板理論的缺陷一樣，只考慮地基與基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)變形工作，而實際上，上部結(jié)構(gòu)剛度的影響是不能忽略的。
7.有限子結(jié)構(gòu)法
此方法是將整塊筏板視做一根梁，整幢上部結(jié)構(gòu)視做一個鉸接于筏板的壁式框架(窗間墻視為框架柱、窗上墻視為框架梁)，整個地基視做一組彈簧支座，上部結(jié)構(gòu)和筏板支承在這組彈簧地基上。在此假設(shè)下，可借助子結(jié)構(gòu)法解得整個上部結(jié)構(gòu)在筏板接口處的剛度，運用有限元法求解筏板考慮上部結(jié)構(gòu)與地基、基礎(chǔ)共同工作的整體彎曲內(nèi)力和地基反力，再以彈簧地基梁法解筏板的局部彎曲內(nèi)力。
溫度裂縫產(chǎn)生的原因有以下兩個方面：
1、由于溫差較大引起的，混凝土結(jié)構(gòu)在硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，使混凝土表面和內(nèi)部溫差較大，混凝土內(nèi)部膨脹高于外部，此時混凝土表面將受到很大的拉應(yīng)力，而混凝土的早期抗拉強(qiáng)度很低，因而出現(xiàn)裂縫。這種溫差一般僅在表面處較大，離開表面就很快減弱，因此裂縫只在接近表面的范圍內(nèi)發(fā)生，表面層以下結(jié)構(gòu)仍保持完整。
2、結(jié)構(gòu)溫差較大，當(dāng)大體積混凝土澆筑在約束地基(例如樁基)上時，由于受到外界的約束，又沒有采取特殊措施降低，放松或取消約束，或根本無法消除約束，裂縫易發(fā)生深進(jìn)，直至貫穿整個混凝土整體。
溫度裂縫形成的過程一般分為三個時期：
一是初期裂縫，就是在混凝土澆筑的升溫期，由于水化熱使混凝土澆筑后2-3天溫度急劇上升，內(nèi)熱外冷引起“約束力”，超過混凝土抗拉強(qiáng)度引起裂縫。
二是中期裂縫，就是水化熱降溫期，當(dāng)水化熱溫升到達(dá)峰值后逐漸下降，水化熱散盡時結(jié)構(gòu)的溫度接近環(huán)境溫度，結(jié)構(gòu)溫度引起“外約束力”，超過混凝土抗拉強(qiáng)度引起裂縫。
三是后期裂縫，當(dāng)混凝土接近周圍環(huán)境條件之后保持相對穩(wěn)定，而當(dāng)環(huán)境條件下劇變時，由于混凝土為不良導(dǎo)體，形成溫度梯度，當(dāng)溫度梯度較大時，混凝土產(chǎn)生裂縫。
溫度裂縫的產(chǎn)生一般是不可避免的，重要的是如何把其控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)，要進(jìn)行有效的控制，就必須進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，以保證控制的準(zhǔn)確性。對溫度應(yīng)力的控制一般是現(xiàn)場進(jìn)行溫控。在澆筑混凝土?xí)r，采用溫度傳感片和測溫儀，從澆筑開始測溫(包括入模溫度，環(huán)境溫度)，并及時抹壓(特別是初凝前)和保溫保濕養(yǎng)護(hù)。澆筑完后根據(jù)溫控指標(biāo)，及時調(diào)整保溫保濕養(yǎng)護(hù)條件。這里要說明一下，溫度影響系數(shù)受多種因素影響，其中溫度、濕度、散熱界面(土、空氣等)，初凝時間、風(fēng)速、溫差等影響較大，特別是風(fēng)速和溫差較大時，溫度影響系數(shù)會大大降低，溫升將降低。但為防止降溫過快，形成大的溫度梯度，夏季選用蓄水養(yǎng)護(hù)，秋冬季加蓋草袋、海綿，如果工地風(fēng)大、氣候干燥，拆模后應(yīng)及時采取防風(fēng)，保溫措施，并及時回填土，實踐證明這些方法對溫度影響系數(shù)的改變是非常有用的，控制也是非常成功的。