刚性与柔性基础
刚性基础和柔性基础下公路地基液化比较研究

peonaos pi to lp b r e oe ol t e h e r l sn cutnt et e d・ i udtn, o t u 8Y m ln i t d. s u k e o e t a on i h nx nwc e lf i no t e e sn h c We h d a t  ̄ p b m io c e o
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现有各种规范在进 行液 化判 别时都 是 以现场 场地 天然地 基 当路基 填土高度 h继续增加 时系列 45 , 的数值基本 上不再增加 , 为研究对象的 , 断 的结果 为天然 场地 地基 是否会 液化 , 都 且最大值还有所降低。系列 3 即判 而 处于中间部位, 变化趋势也介于以 Fra bibliotek簧- 茕
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型
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1 考虑路基荷载的地基液化情况
根据不 同条件下路 基 荷载作 用 于地基 的有 限元计 算结 果得
出地基抗液化能力提高曲线图; 如图 1 ~图 2 所示柔性基础下地 基抗液化能力提高曲线 图, 如图 3 ~图 4所示刚性基础下地基抗 液化能力提高曲线图。图中系列 l2 345与有限元计算中所 , ,, ,
划 分的土层相对应。
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距路基中心线水平距离/1 n
图 2 柔性基 础下地基抗 液化能力提高曲线图( =1 .3 h 13 m)
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建筑材料与构造:刚性基础的类型

刚性基础的类型同学们好,基础的类型有很多,划分方法也不尽相同。
按基础所用材料及受力特点来划分,可分为刚性基础和柔性基础。
本次课我们一起来了解刚性基础的特点,熟悉刚性基础有哪些类型。
什么是刚性基础呢?由刚性材料制作的基础称为刚性基础。
抗压强度高,而抗拉、抗剪强度较低的材料为刚性材料,常用的有砖、灰土、混凝土、三合土、毛石(这几种刚性材料用实际照片来表示)等。
由于刚性材料的特点,这种基础只适合于受压而不适合受弯和受拉(给图1上颜色,用向下的箭头表示受压,分别向外的箭头表示受拉,受拉时,基础上出现裂缝),因此基础剖面尺寸必须满足刚性条件的要求。
图1 刚性基础示意图图2 砖、混凝土、毛石基础示意图图3 刚性基础受力分析示意图通过这个受力分析示意图可知,上部结构的荷载在基础中传递的压力是沿一定角度分布的,这个传力的角度,称为压力分布角,又称刚性角或扩散角。
刚性基础底面宽度的增大要受到刚性角的限制,如果基础的放大尺寸超出了刚性角的控制范围,在基底反力的作用下,基础将会发生破坏。
下面我们来逐一认识刚性基础的几种类型:第一种是灰土基础:这种基础是用经过消解的生石灰(用实际照片)和黏性土按一定比例拌合夯实而成。
其优点是施工简便,造价低廉,可就地取材,能节省水泥、砖石等材料的用量。
缺点是它的抗冻、耐水性能差,一般用于低层砌体结构建筑物(低层就是指三层及以下的普通砖房),在地下水位线以下或很潮湿的地基上不宜采用,适合6层及6层以下、地下水位较低的砌体结构房屋和墙体承重的工业厂房(用墙体承重的工业厂房可用郑州二砂的厂房照片)。
(这段内容用实际照片+关键词来展现)灰土技术曾是一种应用广泛的建筑技术,可以用于建筑的地基(见图4)、基础以及筑墙、砖石地面和屋面等。
用于地面的灰土技术最早的实例见于陕西省岐山县凤雏村的西周建筑遗址,根据现有的物证和文献能证明灰土技术用于建筑地基的,约在明末清初阶段。
北京紫禁城内的宫殿地面垫层,灰土夯筑层多达几十层,每一层称为“一步”。
4-2 基底压力

p m ax p m in
Fv = lb
6e 1 ± l
x a
e L
d pmin y
a
二、刚性基础下基底压力分布
(二)偏心荷载下的基底压力 1.单向偏心荷载下矩形基础的基底压力 单向偏心荷载下矩形基础的基底压力
Fv=F+G d y c x b b c b pmin pmax pmax
p m ax p m in
4.3
基底压力与基底附加应力
一、柔性基础与刚性基础基底压力分布特征
柔性基础:基底压力与其上的荷载大小及分布相同。 柔性基础:基底压力与其上的荷载大小及分布相同。 基础抗弯刚度EI=0 M=0; 基础抗弯刚度EI=0 → M=0; 基础变形能完全适应地基表面的变形; 基础变形能完全适应地基表面的变形; 基础上下压力分布必须完全相同, 基础上下压力分布必须完全相同,若不 同将会产生弯矩。 同将会产生弯矩。
基础自重及基础上回填 土重 G k = γ G Ad = 20 × 3 × 2 × 1.2 = 144kN
偏心矩 e= Mk 150 = = 0.253m F k+Gk 450 + 144
基底压力
pmax pmin
Fk + Gk 6e 450 + 144 6 × 0.253 149.1 = kPa 1 ± = 1 ± = bl l 2× 3 3 48.9
3-3
基底压力与基底附加应力
二、刚性基础下基底压力分布
中心荷载下的基底压力 2. 条形基础
b
Fv
P p= b
1
二、刚性基础下基底压力分布
(二)偏心荷载下的基底压力 1.单向偏心荷载下矩形基础的基底压力 单向偏心荷载下矩形基础的基底压力
《土建工程》高频考点:基础按材料及受力特点分类

《土建工程》高频考点:基础按材料及受力特点分类基础是建筑物的地下部分,是建筑物的一个组成部分。
基础按受力特点及材料性能可分为刚性基础和柔性基础;按构造的方式可分为条形基础、独立基础、片筏基础、箱形基础等。
按材料及受力特点分类(1)刚性基础:刚性基础所用的材料如砖、石、混凝土等。
刚性基础中压力分布角a称为刚性角。
在设计中,应尽力使基础大放脚与基础材料的刚性角相一致,以确保基础底面不产生拉应力,最大限度地节约基础材料。
受刚性角限制的基础称为刚性基础。
构造上通过限制刚性基础宽高比来满足刚性角的要求。
1)砖基础。
大放脚每一阶梯挑出的长度为砖长的1/4(即60mm)。
为保证基础外挑部分在基底反力作用下不至发生破坏,大放脚的砌法有两皮一收和二一间隔收两种。
在相同底宽的情况下,二一间隔收可减少基础高度,但为了保证基础的强度,底层需要用两皮一收砌筑。
2)灰土基础。
灰土基础即灰土垫层,是由石灰或粉煤灰与粘土加适量的水拌和经夯实而成的。
灰土与土的体积比为2:8或3:7。
灰土每层需铺 22-25cm,夯层15cm为一步;三层以下建筑灰土可做二步,三层以上建筑可做三步。
由于灰土基础抗冻、耐水性能差,所以灰土基础适用于地下水位较低的地区,并与其他材料基础共用,充当基础垫层。
3)三合土基础。
三合土基础是由石灰、砂、骨料(碎石或碎砖)按体积比1:2:4或1:3:6加水拌和夯实而成。
三合土基础一般多用于地下水位较低的四层和四层以下的民用建筑工程中。
4)毛石基础。
它具有强度较高、抗冻、耐水、经济等特点。
常与砖基础共用,作砖基础的底层。
5)混凝土基础。
混凝土基础具有坚固、耐久、耐水、刚性角大,可根据需要任意改变形状的特点。
常用于地下水位高,受冰冻影响的建筑物。
混凝土基础台阶宽高比为1:1-1:1.5,实际使用时可把基础断面做成梯形或阶梯形。
6)毛石混凝土基础。
在上述混凝土基础中加入粒径不超过300mm 的毛石,称为毛石混凝土基础。
刚性基础和柔性基础

刚性基础和柔性基础
基础按受力特点及材料性能可分为刚性基础和柔性基础。
一、刚性基础:由刚性材料制作的基础称为刚性基础。
刚性基础所用的材料如砖、石、混凝土等,它们的抗压强度较高,但抗拉及抗剪强度偏低。
我们引入刚性角的概念:刚性基础中压力分布角a称为刚性角。
在设计中,应尽力使基础大放脚与基础材料的刚性角相一致,目的:确保基础底面不产生拉应力,最大限度地节约基础材料。
受刚性角限制的基础称为刚性基础。
构造上通过限制刚性基础宽高比来满足刚性角的要求。
二、柔性基础:当建筑物的荷载较大而地基承载能力较小时,基础底面B必须加宽,如果仍采用混凝土材料做基础,势必加大基础的深度,这样很不经济。
如果在混凝土基础的底部配以钢筋,利用钢筋来承受拉应力,使基础底部能够承受较大的弯矩,这时,基础宽度不受刚性角的限制,故称钢筋混凝土基础为非刚性基础或柔性基础。
在同样条件下,采用钢筋混凝土基础比混凝土基础可节省大量的混凝土材料和挖土工程量。
钢筋混凝土基础断面可做成梯形,最薄处高度不小于200mm;也可做成阶梯形,每踏步高300-500mm。
通常情况下,钢筋混凝土基础下面设有C7.5或C10素混凝土垫层,厚度lOOmm 左右;无垫层时,钢筋保护层为75mm,以保护受力钢筋不受锈蚀。
探讨建筑浅基础工程施工技术

探讨建筑浅基础工程施工技术摘要:在建筑工程中,地基基础工程的质量是保障建筑工程质量的前提,是确保人们安全生产和生活的重要的因素。
本文将重点讲述浅基础工程刚性基础的施工技术,简要分析柔性基础施工,进一步的阐述浅基础的分类和施工特点。
关键词:建筑工程;浅基础;技术一、建筑浅基础的定义和分类1、墙下条形基础其一,刚性条形基础。
墙基础中最为常见的形式之一,通常用砖或毛石砌筑。
为保证基础的耐久性,砖的强度等级不能太低,在严寒地区宜用毛石,毛石需用未风化的硬质岩石。
当土质潮湿或有地下水时砌筑要用水泥砂浆。
刚性基础台阶高宽以及基础砌体材料最低强度等级的要求、施工质量控制等级的选择由设计单位和建设单位商定。
其二,墙下钢筋混凝土条形基础。
当基础宽度大、用料多、自重大、还需增加基础埋深时可采用柔性钢筋混凝土条形基础,使宽基浅埋。
为增强基础的整体性和抗弯性可采用有肋梁的钢筋混凝土条形基础,肋梁内配纵向钢筋和箍筋,以承受由地基不均匀沉降引起的弯曲应力。
2、联合基础主要指同列相邻两柱公共的钢筋混凝土基础。
联合基础常用于相邻两柱分别配置独立基础时因其中一柱靠近建筑界限或因两柱间距较小而出现基地面积不足或荷载偏心过大的情况,或用于调整相邻两柱的沉降差,或用于防止两者之间的相向倾斜。
3、筏形基础当柱下交叉条形基础底面积占建筑物平面面积比例较大、或建筑物在使用上有要求时,可在建筑物的柱墙下做成一块满堂的基础,即为筏型基础。
此基础多用于多层与高层建筑,分平板式和梁板式。
由于其整体刚度相当大,能将各柱子的沉降调整得较为均匀。
此外,此基础还具有跨越地下浅层小洞穴、增强建筑物的整体抗震性,可为地下室、油库、水池等起到防渗作用。
4、箱形基础由钢筋混凝土底板、顶板和纵横墙体组成的整体结构,其抗弯刚度非常大,只能发生大致均匀的下沉,但要严格避免倾斜。
箱形基础是高层建筑广泛采用的基础形式,但其材料用量较大,为了保证箱基刚度要求设置较多的内墙,墙的开洞率也有限制,故箱基作为地下室时,对使用带来一些不便。
刚性基础和柔性基础.doc

刚性基础和柔性基础.doc刚性基础是指其抗弯刚度大于或等于其抗剪刚度的基础。
通俗来说,就是它不会随着荷载的增加而产生太多的弯曲变形。
这种基础常用于重型建筑物,如金属制造厂,机床房,发电站,仓库等。
由于这些建筑物的重量较大,需要可靠的地基来支撑。
刚性基础的特点如下:稳定性好:刚性基础的抗弯刚度较大,能够有效地抵御承载荷载和外部影响,具有较好的稳定性。
施工工艺要求高:基础需要精确布置,耐久性好,而且工艺要求比较高,需要施工人员具备较强的技能和经验。
适用范围窄:只适用于重型建筑物,无法适用于需要承受地震和风力荷载的建筑物。
柔性基础柔性基础是相对于刚性基础而言的,是指其抗剪刚度大于或等于其抗弯刚度的基础。
这种基础常用于轻型建筑物或需要承受地震和风力荷载的建筑物上,如住宅,办公楼,学校,医院等。
柔性基础的特点如下:适用范围广:能够适用于多种不同类型的建筑物,如住宅,办公楼,学校,医院等。
安装方便:柔性基础的施工工艺相对简单,费用较低,并且可以随着荷载变化而进行位移,从而充分分散地基荷载。
稳定性较差:柔性基础的稳定性较差,如果地基质量不好,则可能会出现不均匀沉降现象。
刚性和柔性基础的适用性问题在实际工程中,如何选择刚性或柔性基础是一个重要的问题。
以下是一些相关问题的解答:1.如何判断所需基础类型?选择基础类型需要考虑多个因素,如建筑物类型,地基质量,荷载类型和大小,气象条件以及要求的抗震性能等。
2.刚性和柔性基础的施工成本和耐久性比较?刚性基础一般成本较高,由于其施工工艺要求高,需要娴熟的技术,所以一旦安装,耐久性较强。
柔性基础相对廉价,但存在变形和沉降的问题,耐久性较差。
3.当基础类型不当会导致哪些问题?如何避免?如果基础类型选择不当,如使用柔性基础承载较大的建筑物,则可能出现不均匀沉降,导致建筑物倾斜或损坏。
因此应该根据工程实际情况选择合适的基础类型,保证基础设施的安全性和稳定性。
造价工程师知识点基础的刚性角的问题模拟练习题

造价工程师知识点基础的刚性角的问题模拟练习题笔者造价工程师考试频道为大家整理的模拟习题,供大家学习参考。
知识点:基础的刚性角的问题1、刚性基础(1)定义——砖、石、混凝土等刚性材料组成的基础。
(2)特点——抗压大,抗拉、弯、剪差。
(3)刚性角根据材料的受力特点,不同材料构成的基础,其传递压力的角度也不同。
刚性基础中的压力分角α称为刚性角。
刚性基础必须满足刚性角的限制,使基础具有抵抗能力。
混凝土基础台阶宽高比为1:1~1:1.5.2、柔性基础——钢筋混凝土基础。
不受刚性角限制,宽度很大,可以浅埋。
【例题】某工程拟采用混凝土条形基础,其上为240mm厚砖墙,混凝土基础底面宽度为840mm,则混凝土基础的合理高度应为( )mm.A.200B.270C.300D.540【答案】C【解析】混凝土基础挑出宽度:(840-240)/2=300宽度/高度=1:1~1:1.5,则高度=宽度*1~宽度*1.5=300~450所以本题选择C.【知识点】基础的埋深与深度【例题1】关于基础的埋置深度是指( )。
A.从室外设计地面到基础顶面的深度B.从室外设计地面到基础底面的深度C.从室内设计地面到基础顶面的深度D.从室内设计地面到基础底面的深度【答案】B【解析】从室外设计地面至基础底面的垂直距离称为基础的埋深。
【例题2】关于基础的深度是指( )。
A.从室外设计地面到基础顶面的深度B.从室外设计地面到基础底面的深度C.从室内设计地面到基础顶面的深度D.从室内设计地面到基础底面的深度【答案】D【解析】基础深度是指室内地坪至基础底面间的距离。
【复习提示】埋深与深度仅一字之差,但是两者的计算起点截然不同的,参见下图:【例题3】有一建筑,外墙厚370mm,中心线总长80m,内墙厚240mm,净长线总长为35m.底层建设面积为600㎡,室内外高差0.6m.地坪厚度100mm,已知该建筑基础挖土量为1000m3,室外设计地坪以下埋设物体积450m3,则该工程的余土外运量为( )m3.A.212.8B.269C.169D.112.8【答案】B【解析】余土量=挖方体积-回填体积,而回填体积中有部分砖墙体积和房心土回填体积。
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刚性基础:有筋扩展基础
柔性基础:无筋扩展基础
一、刚性基础:由刚性材料制作的基础称为刚性基础。
刚性基础所用的材料如砖、石、混凝土等,它们的抗压强度较高,但抗拉及抗剪强度偏低。
我们引入刚性角的概念:刚性基础中压力分布角a称为刚性角。
在设计中,应尽力使基础大放脚与基础材料的刚性角相一致,目的:确保基础底面不产生拉应力,最大限度地节约基础材料。
受刚性角限制的基础称为刚性基础。
构造上通过限制刚性基础宽高比来满足刚性角的要求。
二、柔性基础:当建筑物的荷载较大而地基承载能力较小时,基础底面B必须加宽,如果仍采用混凝土材料做基础,势必加大基础的深度与尺寸,这样很不经济。
如果在混凝土基础的底部配以钢筋,利用钢筋来承受拉应力,使基础底部能够承受较大的弯矩,这时,基础宽度不受刚性角的限制,故称钢筋混凝土基础为非刚性基础或柔性基础。
在同样条件下,采用钢筋混凝土基础比混凝土基础可节省大量的混凝土材料和挖土工程量。
钢筋混凝土基础断面可做成梯形,最薄处高度不小于200mm;也可做成阶梯形,每踏步高300-500mm。
通常情况下,钢筋混凝土基础下面设有C15素混凝土垫层,厚度lOOmm左右;无垫层时,钢筋保护层为75mm,以保护受力钢筋不受锈蚀。