地基基础设计的作用效应组合

时间：2022-10-03 百科知识版权反馈

【摘要】：(1)永久荷载.在结构使用期间,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载.例如,结构自重、土压力、预应力等.(2)可变荷载.在结构使用期间,其值随时间变化,或其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载.例如,建筑物楼面活荷载、屋面活荷载、风荷载、雪荷载等.(6)组合值.对可变荷载,使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率(类似失效概率),能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值

2．4．1 结构荷载的相关概念

(1)永久荷载.在结构使用期间,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载.例如,结构自重、土压力、预应力等.

(2)可变荷载.在结构使用期间,其值随时间变化,或其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载.例如,建筑物楼面活荷载、屋面活荷载、风荷载、雪荷载等.

(3)设计基准期.为确定可变荷载代表值而选用的时间参数.

(4)荷载效应.由荷载引起的结构或构件的反应,例如,内力、变形和裂缝.

(5)标准值.荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值.

(6)组合值.对可变荷载,使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率(类似失效概率),能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值,或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值.

(7)准永久值.对可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值.

(8)基本组合.承载能力极限状态计算时,永久作用与可变作用的组合.

(9)标准组合.正常使用极限状态计算时,采用标准值或组合值为荷载代表值的组合.

(10)准永久组合.正常使用极限状态计算时,对可变荷载采用准永久值为代表值的组合.

(11)荷载设计值.荷载代表值与荷载分项系数的乘积.荷载代表值为设计中用于验算极限状态所采用的荷载量值.例如,标准值、组合值和准永久值.

2．4．2 作用在基础上的荷载

按地基承载力确定基础底面积及其埋置深度,必须分析传至基础底面上的各种荷载.作用在建筑物基础上的荷载,根据轴力N、水平力T和力矩M的组合情况分为四种情形,即中心竖向荷载、偏心竖向荷载、中心竖向荷载及水平荷载、偏心竖向荷载及水平荷载,如图2．2所示.

图2．2 基础所受荷载的四种情况

(a)中心竖向荷载;(b)偏心竖向荷载;(c)中心竖向荷载及水平荷载;(d)偏心竖向荷载及水平荷载

轴向力、水平力和力矩又由静荷载和动荷载两部分组成.静荷载包括建筑物和基础自重、固定设备的重力、土压力和正常稳定水位的水压力.由于静荷载长期作用在地基基础上,它是引起基础沉降的主要因素.可变荷载又分为普通可变荷载和特殊可变荷载(又称偶然荷载).特殊可变荷载(如地震作用、风荷载等)发生的机会不多,作用的时间短,故沉降计算只考虑普通可变荷载.但在进行地基稳定性验算时,则应考虑特殊可变荷载.

在轴力作用下,基础发生沉降;在力矩作用下,基础作用在地基上的压力非均匀,基础将发生倾斜.另外,水平力对基础底面也产生力矩,使基础发生倾斜,并增加地基基础丧失稳定性的可能.所以,受水平力较大的建筑物(如挡土墙),除验算沉降外,还需进行沿地基与基础接触面的滑动、沿地基内部滑动和沿基础边缘倾覆等方面的验算.

2．4．3 作用效应组合

地基基础设计时,作用组合的效应设计值应符合下列规定:

(1)在正常使用极限状态下,标准组合的效应设计值Sk用下式确定:

Sk＝SGk＋SQ1k＋ψc2SQ2k＋…＋ψcnSQnk 　(2-4)

式中 SGk——永久作用标准值Gk的效应;

SQnk——按可变作用标准值计算的作用效应值;

ψcn——可变作用标准值SQnk的组合值系数,按《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)的规定取值.

作用效应的准永久组合值Sk用下式表示:

Sk＝SGk＋ψQ1SQ1k＋ψc2SQ2k＋…＋ψQnSQnk 　(2-5)

式中 ψQn——准永久组合值系数,按《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)的规定取值.

(2)在承载力极限状态下,由可变作用控制的基本组合效应设计值S用下式表示:

Sd＝γGSGk＋γQ1SQ1k＋γQ2ψc2SQ2k＋…＋γQnψQnSQnk 　(2-6)