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王小林:高级工程师,国家一级结构工程师,30年结构工程设计经验,16年建筑结构优化设计经验。结构概念设计功底深厚、准确灵活把控设计规范、对业内常用结构分析软件的运用得心应手、对软件计算结果的分析与干预驾轻就熟。对大量项目进行了成功设计与优化,经济性与安全性深得建设方好评。

问题:如果独立基础台阶宽高比大于2.5的话,地基反力是按照线性还是按照非线性分布考虑?

答:《地基规范》第 8.2.11 条规定:在轴向荷载或单向偏心荷载作用下,当台阶的宽高比小于或等于 2.5 且偏心距小于或等于 1/6 基础宽度时,柱下矩形独立基础任意截面的底板弯矩可按下列简化方法计算……称之为“规范简化法”规范简化法以刚体假定为基础,考虑到刚体假定仅在“宽高比”较小时成立,所以规范限定“宽高比”小于或等于 2.5。这里需要注意,规范看似在讲计算弯矩的方法,其实质是如何确定基底反力的分布形态。独基台阶宽高比大于2.5后,独基不再能保证各种荷载作用下平截面假定,此时基底反力不是线性分布。这里需要提醒的是:不仅《地基规范》8.2.11条底板弯矩公式不再适用,规范中8.2.8受冲切承载力及8.2.9受剪承载力计算的相关公式均不再适用。解决办法:此时可以按有限元方式分析计算,有限元的分析结果作为设计参考。采用YJK或JCCAD软件时应注意:软件不特别判断宽高比是否小于 2.5。遇到宽高比大于 2.5 的情况,应注意,如果单柱独基无法避免宽高比大于 2.5,建议采用矩形小筏板建模。多柱墙独基一般应采用基于变形体假定的有 限元法(与台阶宽高比大小无关)。如果采用有限元法,一定会划分网格,所以可以通过是否“网格划分”判断 采用哪种方法计算内力。宽高比大于 2.5 的多柱墙独基,软件已经自动采用有限元法进行内力计算,按独基输入即可。

深究:1:2.5的水平夹角为22.5°,仅为常规刚性角45°的50%,在22.5°夹角的情况下,规范依然假定基础为刚体,其限制已经非常松了,一般情况下,不可再突破!

引申:筏基地基反力按照那种分布考虑呢?

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