倒楼盖法与弹性地基梁法适用范围29170.pdf

倒楼盖法 在计算筏型基础时，假设基底净反力为直线分布，当地基比较 均匀，上部结构刚度较好、梁板式筏型基础的高跨比或平板式筏 型基础的高厚比不小于 1/16，且相邻柱荷载及柱距变化不超过 20%筏型基础可仅考虑局部弯曲作用，按倒楼盖来计算，即为倒 楼盖法。倒楼盖模型和弹性地基梁板模型 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板模型计 算结果差异很大的原因 这主要是因为二者的性质是截然不同的：（1）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。（2）由于模型的不同，实际梁受到的反力也不同，弹性地基梁板模 型支座反力大，跨中反力小。而倒楼盖模型中的反力只是均布线载。（3）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。（4）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 梁板模型计算出来的梁端剪力与柱子的荷载是相平衡的。地基模型的选择 地基计算模型，大致可分为不连续模型和连续性模型两大类。在基础 设计时，如何选择相应的地基模型则是一个比较复杂的问题，很难给 出一个统一的标准。在此，本人仅就上述地基计算模型的力学特点和 适用范围做一些简单的介绍。1.文克尔地基模型的受力特点和适用范围 文克尔地基模型实质上来源于阿基米德浮力定律的一个推论，比 如浮桥结构是严格执行文克尔地基模型的。显然，力学性质与液体相 近的地基，比较符合文克尔模型假定。因此，该模型主要用于抗剪强度极低的流态淤泥质土或地基土塑 性区开展比较大的基础。另外，当厚度不超过基底短边之半的薄压缩 层地基，因压力比较大，剪应力比较小，所以也比较符合文克尔模型 假定。从地基土的分类角度上讲，地基土可粗略地分为非粘性土和粘性 土。一般地说，当基础位于非粘性土上时，采用文克尔地基模型还是 比较合适的。特别是当基础比较软的情况。文克尔地基模型的另一个主要特点就是模型简单，适合手算。因 此，当上层建筑为框架结构，填充墙比较少，结构整体刚度比较小，基础虽然采用筏基，但筏板的刚度也不是很大时，若基础位于非粘性 土上，也可以采用文克尔地基模型。2.弹性半空间地基模型受力特点和适用范围 如前所述，弹性半空间地基模型总是假定地基土是均质的、各向同 性的弹性半无限体。其沉降计算所使用的地基土弹性模量是定值，不 随土体性状变化而变化。因此这种方法计算出来的压力泡是连续的。然而实际上，地基土不可能是均质的、各向同性的弹性半无限体。其弹性模量也不会是一个值，因此，在竖向荷载作用下的压力泡不会 是连续的。所以，弹性半空间地基模型的计算结果也仅是一个近似解。由于弹性半空间地基模型是一种能够考虑非线性影响的连续性模 型，所以从理论上讲，可以适用于各种地基土类型。但由于从数学上 讲此种地基模型求解困难，因此目前只能用于基础体量比较小的结 构。如果基础体量比较大，采用此方法求解不出来时，则仍需采用弹 性地基梁板模型。3.倒楼盖模型的选择 当地基比较均匀，上部结构刚度比较好，梁板式筏基梁的高跨比或 平板式筏板的厚跨比不小于 1/6，且柱荷载及柱间距的变化不超过 20%寸，筏板基础可仅考虑局部弯曲的影响，按倒楼盖模型计算。