用JCCAD进行基础设计若干问题
93.JCCAD V4常用功能问与答
． 。
一
习
条基自动布贯 沉降
剪承载力：可亡�hs节*AO
计算设计
材抖信息
厂十算时考虑独基底面范围“乙
厂刚性独基进行抗剪计揖
I> -♦
程序计算独基时高度的影响因素： 1.冲切、剪切验算
2.独基最小高度设置 3.保证柱纵筋直锚段长度不小于20D 《基础规范》8.2.3 4.独基每阶高宽比不小于2.5 5.《混凝土规范》8.3.3。（目前程序没有执行该条）
从公式可以看出，P2-P1 和S2-S1实际上就是在试验中所 施加的荷载及其引起的稳定沉降量。其计算出来的K值就 是地基的弹簧刚度。
静力试验确定基床系数的局限性
试验用的压板尺寸有限，和实际建筑物的尺寸不是一 个数量级，试验时压板形成的压力泡与实际建筑物形 成的压力泡相差太大，穿越的土层数量也不一样。
用户问题6：
基础节点荷载显示弯矩值很大，和 SATWE内力不一致？
答：程序对于柱子节点荷载默认按柱形心显示，如果柱 子有偏心，那么按柱形心显示的荷载考虑了柱形心相对 于节点的偏心引起的附加弯矩。荷载校核的时候可以不 勾选“按柱形心显示节点荷载”。
构篡东永力剑斗越
I> -♦
用户问题1：
独基计算的时候用目标组合的最大轴力 手工计算独基底面积为何比程序计算的独基底 面积小？ 答：原则上来说，确定基底面积的时候，应该是所有标 准组合都要验算一遍，最后取大值，其控制荷载不一定 是最大轴力的那一组，有些工程的有些基础是弯矩起控 制，这个时候最大轴力那一组就不是控制组合，计算结 果就偏于不安全。
用户问题2：
独基计算的时候轴力大的基底面积比轴 力小的基底面积小？
答：如果是弯矩起控制的话，轴力对于基底面积的计算 起有利作用，就会出现轴力大的基础基底面面积反而小 的情况。弯矩控制的情况下，可以通过允许基础出现一 定面积的零应力区设置来减小基础底面积。
使用PKPM―JCCAD进行基础设计时需注意的几个问题
使用PKPM―JCCAD进行基础设计时需注意的几个问题摘要：在运用建筑结构计算软件PKPM进行建筑结构基础设计时，很多结构设计者在一些简单的基础形式设计过程中，对PKPM-JCCAD的参数输入不够重视，造成工程设计不经济或存在安全隐患；本文通过对PKPM-JCCAD中这些容易被忽视的参数及软件理解加以总结，便于广大设计人员在实际工程设计中合理运用。
关键词：建筑结构基础设计；PKPM-JCCAD1.前言：建筑结构基础设计时，国内使用最广的软件是中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司研发编制的PKPM-JCCAD软件，很多结构设计者因为对软件内设的一些参数与现行规范的对应不够理解，但又考虑到工程规模较小而疏忽了概念的推敲，造成基础设计时不必要的浪费更有存在安全隐患的可能；这些情况在进行独立柱基础，砖混结构筏板基础及刚排架独立柱基础设计时均有发生。
本文针对作者在建筑结构基础设计过程中遇到的一些问题和广大设计者做一探讨。
2.进行基础设计时荷载的读取：在使用PKPM-SATWE（或TAT）完成上部结构计算后，导入JCCAD 模块进行基础设计读取荷载时出现图1所示对话框。
在默认情况下软件是对所有SATWE荷载（当用TAT软件计算时为TAT荷载），即包含SATWE地震荷载全部选取，因为JCCAD程序并没有自动判断是否需要读取地震作用工况。
依据《建筑抗震设计规范》GB50011-2022第4.2.1条当要设计的工程可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算时应该在“读取荷载”对话框中将两个方向的水平地震作用和竖向地震作用的复选勾去掉（上页图即为去掉后），这样生成的基础既满足规范要求又会设计的比较经济。
3.PKPM-JCCAD参数输入中“自动计算覆土重”的勾选：点取PKPM-JCCAD中“参数输入-基本参数菜单”会出现图2所示对话框，当勾选最下方“自动计算覆土重”后，图示“单位面积覆土重”输入框自动隐去，此时程序自动按20KN/m3的基础与土的平均重度计算，计算高度从基本参数输入的室外地面标高算至基础底部；在使用软件做带有地下室的框架结构独立柱基础设计时，对于建筑物内部的框架柱（指从室外自然地面至地下室地面间周边无回填土的框架柱）如果勾选了“自动计算覆土重”就会增加了从室外自然地面至地下室地面段高度本来没有的覆土重量，导致独立柱基础设计偏大，与实际不符造成浪费。
35.JCCAD专题-有限元常见问题解析之配筋相关问题
变厚度边缘区域进行弯矩磨平处理
左边是没有采取应力磨平的结果，右边是采用应力磨平的结果， 钢筋差异明显，相同薄板区域配量从9700直接降低为1200.
应力磨平机制，对有些工程影响较大，钢筋降幅明显（9700直 接下降到1200）。JCCAD目前不设置该项处理措施。
有限元软件计算时的应力集中现象：
有限元软件计算时的应力集中现象：
有限元软件计算时的应力集中现象：
基础有限元软件一些应力集中的处理措施
单元内力平均
取有限元计算结果每个网格单元内所有 控制节点的内力平均值计算行配筋计算。
右边是勾选内力平均的计算配筋，钢筋峰值从9700直接降为3900
对于有些工程，考虑单元内力平均对计算结果 影响较大（钢筋峰值从9700直接降为3900）
筏板搭接重叠，从属关系不明确
网格太复杂
用户问题：我的工程为何不同网格构造配筋 不一样？有些网格怎么配筋是0？
原因：有人防荷载的时候 ，构造配筋会按控制内力 不同分别计算；某处如果 不受拉，则显示配筋为0.
谢 谢！
软件计算时的结构对称应该满足以下条件： 1.几何对称：网格，构件（上部构件和基础 构件） 2.荷载对称 3.地基对称
工程实例：工程算例5
考虑刚度计算
工程实例：工程算例6
JCCAD模型输入的时候应该注意的一些情况
基础形状不规则，过于随意
筏板搭接重叠，从属关系不明确
筏板搭接重叠，从属关系不明确
以下是集中荷载均布处理对计算结果的影响， 配筋从4100降低为3200。
JCCAD采用罚单元来模拟上部构件的尺寸效应
JCCAD用户问题及解答课件
如果用板元法计算带地下室的筏板悬挑部分的覆土重时 需要定义和输入里外两块板，再分别人工输入悬挑和室 内部分的覆土重。
JCCAD用户问题及解答
三、交互输入及参数设置
5、基础拉梁是否可以在上部结构计算中输 入？ (可以)
JCCAD用户问题及解答
❖ 能否将拉梁及其以下框架部分作为一个结构标 准层进行设计
图1-1 【土层布置】
❖ 孔点坐标的单位:
孔点坐标的单位是米，应该按照地质勘探报告提供的坐标❖不同基础类型对土的物理力学指标有不同要求，在 JCCAD中可以把地质资料分为两种情况：
➢ 无桩时:压缩模量、重度、土层厚度
➢ 有桩时：压缩模量、重度、状态参数、内摩擦角和粘聚力 注意：
框架结构的填充墙其荷载应该按照“附加点荷载” 输入到拉梁两端基础所在的节点上。附加点荷载先要 与上部结构各组荷载叠加，再进行基础计算。
注意：填充墙下设置拉梁，不要将均布荷载输入 到网格上，否则会自动生成形成墙下条形基础，另外 填充墙荷载不能分配到独基上，造成柱下独基不安全。
JCCAD用户问题及解答
覆土重的不同处理
❖ 关于人防荷载
JCCAD用户问题及解答
❖ 关于传到基础的活荷载折减
在SATWE软件中对柱、墙和基础的活荷载折减值只传到该 软件中的底层最大组合内力，并没有传给JCCAD基础软件。
JCCAD软件在读取SATWE荷载时只读取内力标准值，然后 由软件自行进行组合。
JCCAD用户问题及解答
❖ 在JCCAD软件中如何考虑活荷载折减
JCCAD用户问题及解答
❖ 单位面积覆土重程序的计算
单位面积覆土重主要是指基础及基底以上回填土 的平均重度，若无地下室，则覆土高度应从室外地坪 算起。若有地下室，则单位面积覆土重应由用户人工 填写，且计算高度应从地下室室内地坪算起。
jccad基础设计
中国建筑科学研究院 PKPMCAD工程部
１.荷
载
2
１.1荷载组合类别和作用
三种组合
– 基本组合
基础设计
– 标准组合(短期荷载)
用于承载力设计 裂缝计算
– 准永久组合
沉降计算
其它荷载组合
– 人防荷载
3
１.2基本组合
4
1.2.1基本组合的形式
用于基础的内力、配筋等计算 三种组合形式
16
模拟施工荷载1
a 一层加载
b 二层加载
c 三层加载
17
模拟施工荷载1
a 一层结构
b 二层结构
c 三层结构
18
19
29层框剪工程平面图
20
一次性加载
21
模拟施工荷载1
22
模拟施工荷载2
23
模拟施工荷载3
24
一次性加载和模拟施 工荷载1： N=27970
25
模拟施工荷载2(D+L): N=32644
– 位移包括
本层以下柱墙荷载累计位移（无本层以上构件） 本层荷载产生的位移 本层以上荷载对产生的位移 各层相对位移会对荷载分布产生影响
目前模拟施工方法
– – – – 对于基础一次加载和模拟施工荷载1相同 30层建筑D+L模拟施工荷载2与一次加载相差20%左右 模拟施工荷载2只能用于导算基础荷载 模拟施工荷载3可以用于上部结构计算也可用于基础计算
55
问题:如图所示的“参数输入” 问题:如图所示的“参数输入”中“一层上部 结构荷载作用点标高”该如何填取？ 结构荷载作用点标高”该如何填取？
33
示例
34
根据工程的实际情况，选择相关的内容 程序可转化的内容如下图所示，逐个操作：
JCCAD常见问题及更新
中国建筑科学研究院 建研科技股份有限公司 PKPM设计软件事业部
一、荷载选择及组合
1、地基JCCAD中，读取荷载菜单中，有PM荷载，SATWE 荷载，还有PMSAP、TAT荷载，具体用哪个比较好？ 2、JC基础设计是否考虑了吊车荷载作用？无satwe高层版， 厂房布置吊车荷载后，基础设计是否可以考虑吊车荷载？ (附加荷载) 3、基础荷载选择为标准组合算底面积，配筋也一并计算出 来，与规范不协调，选择基本组合计算时，底面积也过大 ，但配筋是准确的。 (程序严格按规范) 4、伸缩缝处两柱子能否共用一根基础梁(条基),梁应该怎样 输入才能保证两根柱子的荷载都能传导至基础梁? (程序能 处理)
（b）按基础平均沉降Sm反算 用分层总和法按土的压缩性指标计算若干点沉降后取平均 值Sm，得 K=p/ Sm 式中p为基底平均压力，这个方法对把沉降计算结果控制 在合理范围内是非常重要的。用这种方法计算的k值不需 要修正，JCCAD在“桩筏筏板有限元计算”中使用的就是 这种方法。 （c）经验值法 JCCAD说明书附录二中建议的K值
关于荷载的问题：PM恒+活、砖混荷载、TAT、 SATWE, PMSAP荷载 砖混墙下条基： PM恒+活、砖混荷载 其余类型：TAT, SATWE, PMSAP荷载。 初设计：PM恒+活 独立式基础：如柱下独基和桩承台，在设计时弯矩对计算 结构的影响很大，不应该被忽略，采用PM恒+活计算结果 可能偏小。
• JCCAD在“桩筏筏板有限元计算”中K值的计算结果
2、不知道沉降算K值 如果设计人员无法准确预估沉降量，则或者按经验值法输入 K值，或者采用程序提供的建议值。这两种方法产生的K值 在很多情况下会有很大的差别，有时甚至相差一个数量级 。这主要是因为采用经验值法计算出的K值不仅受人为因 素的影响很大，而且其考虑的因素比较粗糙的缘故。而采 用程序提供的建议值时，只要输入的地质资料准确无误， 则程序计算出的结构平均基床反力系数K是没有问题的。
用JCCAD进行基础设计若干问题
基床系数不给建议值，始终是默认值20000，什么原因？
（1）没有输入地质资料。 （2）附件面Biblioteka 载值小于等于0。桩及锚杆刚度
（1）桩抗压刚度及抗拔刚度 （2）锚杆抗拉刚度
独基+防水板基础 建模要求：
独基高度必须大于等于板的厚度，且独基底标高必须小于等于板底标高， 独基顶标高应该大于等于板顶标高，否则计算的时候独基将不能一起考 虑在内。若是锥形或者阶形独立基础，则独基的第一阶尺寸应该满足上 述要求。
平面调整和地质调整
基床系数调整，示例1：
•A
基床系数调整：
有桩的情况下，程序默认筏 板基床系数是0，对于局部 桩筏基础，不布桩的筏板要 手工输入基床系数。
•A
•框筒桩筏——例题2 •（局部桩筏）
基床系数调整，工程实例3（地质调整系数）： 用户问题：“裙房下计算沉降值相差很多，荷载相差并不 大。”
(150m以上)，建议由专业岩土工程师进行沉降分析，给出合理的基
床反力系数，用于基础设计。 （以上资料来自北京院卢清刚总工某次会议报告）
（3）基床系数调整： •A、沉降试算输入筏板基床系数 •B、筏板定义菜单里可以编辑每块筏板的基床系数 •C、基床系数菜单里“平面调整”，“地质调整”
筏板定义里输 入基床系数
上柱墩和下柱墩冲切示意图
柱 柱墩 柱
筏板
筏板
柱墩
上柱墩
下柱墩
导入桩位： 1.导入桩（实例） 2.导入锚杆（实例） 3.导入桩承台（实例）
基床系数：
（1）如果输入地质资料，程序根据地 质情况以及附加面荷载算出平均沉降， 再计算出基床系数。基床系允许用户进 行调整，程序根据用户输入的基床数反 算出沉降，达到调整沉降的目的，计算 结果的合理性以工程经验判断为主，若 无工程经验时，取程序默认值。
jccad筏板基础设计
JCCAD筏板基础设计前提条件：1.上部结构的计算可以提供荷载和凝聚到基础顶面的刚度；2.有完整准确地地质报告输入，并成功读入到合适位置。
基本参数基础埋置深度：一般应自室外地面标高算起。
对于地下室，采用筏板基础也应自室外地面标高算起，其他情况如独基、条基、梁式基础从室内地面标高算起。
自动计算覆土重：该项用于独基、条基部分。
点取该项后程序自动按20kN/m2的混合容重计算基础的覆土重。
如不选该项，则对话框中出现“单位面积覆土重”参数需要用户填写。
一般来说如条基、独基、有地下室时应采用人工填写“单位面积覆土重”，且覆土高度应计算到地下室室内地坪处，以保证地基承载力计算正确。
一层上部结构荷载作用点标高：即承台或基础顶标高，先进行估算，计算完成后进行修改。
该参数主要是用于求出基底剪力对基础底面产生的附加弯矩作用。
在填写该参数时，应输入PMCAD中确定的柱底标高，即柱根部的位置。
注意：该参数只对柱下独基和桩承台基础有影响，对其他基础没有影响。
地梁筏板该菜单定义了按弹性地基梁元法计算需要的有关参数总信息：结构种类：基础基床反力系数：按默认按广义文克尔假定计算：若此项选择后，计算模型改为广义文克尔假定，即各点的基床反力系数将在输入的反力系数附近上下变化，边角部大，中部小一些，变化幅度与各点反力与沉降的比值有关，采用广义文克尔假定的条件是要有地质资料数据，且必须进行刚性底板假定的沉降计算，否则按一般文克尔假定计算。
在此处要与“基础梁板弹性地基梁法计算”中的“沉降计算参数输入”中参数相对应。
弹性基础考虑抗扭：√人防等级：不计算双筋配筋计算压区配筋百分率：0.2％地下水距天然地坪深度：按实际梁的参数：梁钢筋归并系数：0.3梁支座钢筋放大系数：1.0梁跨中钢筋放大系数：1.0梁箍筋放大系数：1.0梁主筋级别：二级或三级梁箍筋级别：一级或二级梁立面图比例、梁剖面图比例：按默认梁箍筋间距：200翼缘（纵向）分布钢筋直径、间距：8mm、200mm梁式基础的覆土标高：当不是带地下室的梁式基础时，此值为0；否则应填写地下室室内地坪标高。
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18
（3）可以通过程序“查钢刚性角”功能来判断刚性柱墩和柔性柱墩，如 果是柔性柱墩，程序会用红圈标出。
查刚性角
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19
柱墩例题1：图中1和2为上柱墩，3为下柱墩，4为子筏板， 厚度都一样，1,3,4长宽尺寸都为2m，2为1.6x1.6m. 选择题： A 1、2、3、4冲切结果相同
B 1、2冲切结果相同；3、4 冲切结果相同
用JCCAD进行基础设计若干问题探讨 讲解：刘 华
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1
JCCAD中的标高 JCCAD与上部结构是统一的标高系统，同一个±0。
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2
PMCAD模型 JCCAD模型
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3
统一的标高系统
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4
PMCAD模型 JCCAD模型
？
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5
统一的标高系统
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6
独基剪切计算：
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11
计算配筋率时，软件使用全截面面积
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12
筏板布置： （1）筏板几何关系：
BA
B
A
a.包含关系
A
B
c.部分重叠关系
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B
A
b.完全独立
(A、B距离不能靠得太近， 否则，有限元计算的时 候网格划分可能会出错)
13
（2）子筏板布置的用途：
a.局部加厚 （如主裙楼结构）
b.筏板局部下凹 （如积水坑、电梯井等）
(150m以上)，建议由专业岩土工程师进行沉降分析，给出合理的基 床反力系数，用于基础设计。
（以上资料来自北京院卢清刚总工精选某课件次会议报告）
28
（3）基床系数调整：
•A、沉降试算输入筏板基床系数 •B、筏板定义菜单里可以编辑每块筏板的基床系数 •C、基床系数菜单里“平面调整”，“地质调整”
平面调整和地质调整
路基系数K30
【资料来源】 《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999．
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27
超高层复杂基础的计算流程
1. 应用国际地基基础与岩土工程专业数值分析有限元软件PLAXIS 3D 2013，通过地基土、桩基与结构相互作用进行沉降分析，以判断总 沉降量、主楼筏板挠度和差异沉降量是否满足规范要求；
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筏板定义里输 入基床系数
29
基床系数调整，示例1：
•A
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30
基床系数调整：
有桩的情况下，程序默认筏
板基床系数是0，对于局部
桩筏基础，不布桩的筏板要
手工输入基床系数。
•A
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31
C 1、3、4冲切结果相同
D 1、2、3、4冲切结果均不 一样
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20
柱墩例题1： 1.相同尺寸的上柱墩和下柱墩冲切结果不一致，为何？ 2.相同尺寸的柱墩和子筏板冲切结果不一致，为何？ 3.只改变柱墩长宽，不改变柱墩厚度，冲切结果有时会变化 为何？
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21
上柱墩和下柱墩冲切示意图
柱 柱墩 筏板
（1）刚性柱墩：尺寸满足刚性角要求，一般能满足柱对柱墩的冲切要求。 筏板内力计算时不考虑刚性柱墩对筏板的影响，即有限元内力计算是忽略 刚性柱墩，但在配筋时，程序会剔除刚性柱墩范围内力即选择柱墩范围外 的内力进行配筋(刚性下柱墩程序会按加厚子筏板处理)。
（2）柔性柱墩：尺寸不满足刚性角要求。筏板内力计算将柔性柱墩当成 变厚度子筏板进行有限元分析，计算结果中给出柱墩的内力值、配筋值。
•A
无工程经验时，取程序默认值。
（2）如果不输地质资料时，默认值是 20000。
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24
基床反力系数
【资料来源】顾晓鲁等主编．地基与基础（第三版）． 北京：中国建筑工业出版社，2003
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25
基床反力系数
【资料来源】 中国船舶工业总公司第九设计院编写．弹性地基梁及矩形板计算．
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26
c.局部加载 （如筏板局部有特殊荷载，可以通 过加子筏板，再通过加筏板荷载实 现）
裙房
主楼 电梯井
局部特殊荷载
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14
•框筒桩筏——例题1 •(筏板关系)
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15
柱墩
1.刚性柱墩与柔性柱墩。 2.冲切计算。 3.计算分析时的内尺寸
柱墩立面
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17
柱墩类型：
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8
独基冲切范围示意图
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9
独基剪切计算：
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10
独基最小配筋率：
《地基规范》8.2.1条第3款:
扩展基础受力钢筋最小配筋率不应小于0.15%，底板受 力钢筋的最小直径不宜小于10mm，间距不宜大于200mm，也不 宜小于100mm。
《地基规范》8.2.12条：
基础底板配筋除满足计算和最小配筋率要求外，尚应 符合本规范第8.2.1条第3款的构造要求。计算最小配筋率， 对阶形或锥形基础截面，可将截面折算成矩形截面，截面的 折算宽度和截面的有效高度，按附录U计算。基础底板配筋可 按式(8.2.12)计算。
2. 岩土专业工程师根据整体沉降分析结果，给出基础底板不同区域的 基床反力系数；
3. Sap2000（或其他有限元软件，如YJK、MIDAS、SAFE等）建立含基础 的整体模型，考虑上部结构刚度，得到基础内力，进行基础设计；
特别说明：
对于一般工程（高度150m以下），结构工程师可根据工程经验结合实 际工程特点确定基床反力系数，进行基础设计；对于超高层建筑
上柱墩
筏板
柱 柱墩 下柱墩
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22
导入桩位：
1.导入桩（实例） 2.导入锚杆（实例） 3.导入桩承台（实例）
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23
基床系数：
（1）如果输入地质资料，程序根据地
质情况以及附加面荷载算出平均沉降，
再计算出基床系数。基床系允许用户进
行调整，程序根据用户输入的基床数反
算出沉降，达到调整沉降的目的，计算 结果的合理性以工程经验判断为主，若
7
地基规范条文说明：
8．2．8 -8．2．9 为保证柱下独立基础双向受力状态，基础底 面两个方向的边长一般都保持在相同或相近的范围内，试验结 果和大量工程实践表明，当冲切破坏锥体落在基础底面以内时， 此类基础的截面高度由受冲切承载力控制。本规范编制时所作 的计算分析和比较也表明，符合本规范要求的双向受力独立基 础，其剪切所需的截面有效面积一般都能满足要求，无需进行 受剪承载力验算。考虑到实际工作中柱下独立基础底面两个方 向的边长比值有可能大于2，此时基础的受力状态接近于单向受 力，柱与基础交接处不存在受冲切的问题，仅需对基础进行斜 截面受剪承载力验算。因此，本次规范修订时，补充了基础底 面短边尺寸小于柱宽加两倍基础有效高度时，验算柱与基础交 接处基础受剪承载力的条款。