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局部弯曲计算:内力分析的方法之一

时间:2023-10-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据实测资料判定,因整体弯曲所引起的箱基内力很小,可忽略不计。此时,顶、底板只需按局部弯曲计算。计算时,永久荷载q以满载、可变荷载p按最不利荷载组合选用相应系数;内横墙则为承受梯形分布荷载的双跨连续梁,由连续梁系数求得中间支座弯矩,按梯形分布荷载求得支座两侧剪力及跨中最大弯矩。

局部弯曲计算:内力分析的方法之一

当仅按局部弯曲分析箱基内力时(见设计及构造要求),由于柱子及剪力墙与箱基的墙体对正相连,箱基的外墙及相当数量的内墙已成为上部结构竖向承重构件的一部分,箱基的内外墙相当于顶底板的可靠支座,可认为箱基的抗弯刚度为无限大。根据实测资料判定,因整体弯曲所引起的箱基内力很小,可忽略不计。此时,顶、底板只需按局部弯曲计算。顶板如同支承在箱基内外墙上的钢筋混凝土楼盖,按顶板上的实际荷载即可计算出各跨板的跨中及支座弯矩。底板则相当于倒置的楼盖,倒楼盖所受荷载为地基反力,对底板的计算方法与顶板相同。顶、底板一般采用双向平板为宜。以顶、底板上荷载及支承条件,用筏板基础中介绍的双向板法分析顶、底板的内力,按计算出的各跨板的跨中和支座处的弯矩作为配筋依据。为使计算简化,基底反力按直线分布考虑。

1.顶板的计算

将顶板上的可变荷载及板自重作为顶板上的总荷载,根据各跨顶板的支承情况,即可求出各板跨的跨中弯矩及支座弯矩。注意其正负号。

2.底板的计算

将上部结构传来的可变荷载(包括顶板上可变荷载),以及永久荷载(包括顶板及内外墙重)之和产生的地基反力,作为底板下地基平均净反力(不考虑底板自重),按与顶板计算相同的方法求算出底板各板跨的跨中及支座弯矩。

3.墙板的计算

(1)外墙。所受荷载有侧向土压力、水压力及地面荷载对外墙的侧向压力。荷载分布情况如图3-2所示。

地面荷载:将地面荷载乘主动土压力系数后折算为侧向均布荷载,呈矩形分布。

土压力:根据箱基埋深及地下水位情况求算,呈三角形或梯形分布。

水压力:根据箱基外地下水位情况求算,呈三角形或梯形分布。

将外墙所受的以上荷载叠加后,分解成矩形及三角形两组荷载。按外墙板的跨度与其高度的比值来假定计算简图。一般当跨高比大于1.5时,认为顶板和底板的刚度较大,外墙可视作两端固定于顶板和底板的单跨板(图3-2);当跨高比小于1.5时,则可将外墙视作四边固定的连续板。

图3-2 两端固定侧向荷载

(a)荷载;(b)简图;(c)地面荷载;(d)土压力;(e)水压力;(f)组合荷载(www.xing528.com)

当外墙视作两端固定的单跨板时:

跨中弯距MAB为:

式中:p1——单位长度外墙上矩形荷载强度(kN/m);

p2——单位长度外墙上三角形底部荷载强度(kN/m);

H——墙内空高度(m)。

支座弯矩为:

(2)内墙。内纵、横墙可视为连续梁,承担着内纵、横墙分隔出的箱基底板各区格范围内的分布荷载,该分布荷载为永久荷载q与可变荷载p产生的地基净反力之和,其中q为底板所受永久荷载产生的净反力(即上部结构及箱基顶板传来的永久荷载之和,不包括箱基底板及内外墙自重),p为底板所受可变荷载产生的净反力(即上部结构及箱基顶板传来的可变荷载之和)。

以纵向为五跨(lx=6.0m)、横向为两跨(ly=9.0m)的箱基内墙为例(图3-3),内纵墙为承受三角形分布荷载的连续梁,利用连续梁系数表即可求得跨中最大弯矩、支座弯矩及剪力。计算时,永久荷载q以满载、可变荷载p按最不利荷载组合选用相应系数;内横墙则为承受梯形分布荷载的双跨连续梁,由连续梁系数求得中间支座弯矩,按梯形分布荷载求得支座两侧剪力及跨中最大弯矩。

当内墙跨度均匀时,可将三角形荷载或梯形荷载替换成均布等量荷载计算支座弯矩,替换公式见第二章筏板基础中“纵横基础梁的内力计算”。

图3-3 内纵墙及内横墙计算简图

(a)内纵墙计算简图;(b)内横墙计算简图

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