经验交流:基础梁计算问题
1.现有观点在现有的基础梁计算方法中,以下两种比较有代表性:
(1)对于墙下的基础梁,现有观点认为,承台梁以上的墙体为半无限平面弹性地基,基础梁与墙体(半无限弹性体)共同变形,基础梁在桩顶荷载作用下视为倒置的弹性基础梁。简化后,根据弹性理论求解基础梁的反力。
(2)现有观点认为,柱下条形基础梁可视为弹性基础梁计算,即桩顶反力作为集中力作用在梁上,柱为梁的支座,其内力按普通连续梁分析,桩顶反力按弹性基础框架计算确定。对于上述两种不同情况的基础梁,现有的观点习惯于在计算过程中将其视为弹性基础梁。不同的是,墙下基础梁视为倒置的弹性基础梁,柱下基础梁视为弹性基础梁。但需要指出的是,现有观点的上述处理方法与弹性基础梁的定义不一致。
2。作者观点
2.1墙下基础梁现有观点认为,基础梁上方的墙体为半无限弹性地基,基础梁为桩顶荷载作用下的倒弹性基础梁。这里,问题的关键在于墙下的基础梁是否可以看作是倒弹性基础梁。作者认为墙下基础梁不能视为倒弹性基础梁;原因如下。
(1)基础梁以上的墙体一般高18m左右(如8度区),宽12m,抗弯刚度极高。此外,墙体还承受相当大的楼板荷载和墙体自重,所以在桩顶荷载作用下墙体不会变形,也谈不上弹性,不符合半无限弹性地基假设中的弹性假设。
(2)对于基础梁以上的墙体,每层都有圈梁,所以每层的墙体都被圈梁分隔成独立的部分,没有连续性。整个墙体实际上是砌体和混凝土梁的组合构件,但砖砌体和混凝土梁的弹性模量相差较大(10倍左右),所以受力不协调。因此,墙下基础梁不符合半无限弹性地基连续性的假设。
(3)基础梁上方的墙体由砖砌体和混凝土梁组成,砖体系的弹性模量从一开始就与应力应变不成比例。当地震发生时,即使在小震作用下,根据震害调查,8度区的框架和填充墙也会出现较多裂缝,而在中、大震作用下,裂缝更为常见,甚至出现在框架梁、柱中。另外,砖砌体和框架梁都不是各向同性构件,所以墙体不满足半无限弹性地基假设。由上可见,基础梁上的墙不满足半无限弹性地基的均匀性、连续性和弹性的假设,墙下的基础梁不应视为倒置的弹性基础梁进行计算。
2.2根据现有观点,柱下基础梁可视为弹性基础梁,相应的计算原理有两种:一种是桩顶反力作为集中力作用在梁上,柱作为梁的支座,桩顶反力按弹性基础梁计算确定,然后按普通连续梁进行内力分析;其次,将基础梁视为弹性基础梁进行分析计算。按照前者,基础梁承受桩顶集中力,柱是梁的支座。需要注意的是,此时由于桩顶集中力与桩底轴力平衡,桩顶集中力在基础梁中不产生内力,只有底部填充墙在基础梁中产生较小的内力。此外,框架梁和框架柱之间的填充墙是相互隔离的小面积独立墙体。同时,目前多采用大孔洞填充墙,因此基础梁上方的填充墙不满足半无限弹性地基的条件。而且由于基础梁底部只接触回填土,不接触地基土,只有桩头接触地基土。虽然地基土(如卵石层)在端阻力作用下会有一定的变形,桩身也会有弹性压缩变形,但柱下基础梁不符合倒弹性基础梁的定义。对于后者,同理,柱下的基础梁也不能视为右弹性基础梁。综上所述,可见问题的关键在于区分弹性基础梁和普通基础梁的界限,因为这是两个不同的概念。
弹性基础梁不同于普通基础梁主要有两个方面:
(1)普通基础梁的超静定次数是有限的,而弹性基础梁的超静定次数是无限的;
(2)对于普通基础梁可以忽略地基的变形,对于弹性基础梁必须考虑地基的变形,这样才能满足变形连续条件[2]。
3。结论
(1)对于墙下基础梁,梁上的墙不应视为半无限弹性地基,基础梁不应视为桩顶荷载。
(2)对于柱下基础梁,不应视为弹性基础梁。
(3)墙、柱下基础梁按普通连续梁计算。
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