如果基础是个球形底面,它是否能够承载?

徐珂,2009年12月7日

        结论是肯定能承载,问题是如何计算其承载力?这个问题起源是XD正在做一个加固设计,基础采用柱下独立基础,上部结构的建筑功能改变后,荷载发生变化比以前的多,那么基础底面积就应相应增加,原设计基础位于地下二层,独立基础+防水板做法,独立基础与防水板顶面平齐,基础放45度角与防水板过度,基础很难改造,基础底面积不够是否可以考虑斜坡面积?

    XD提出来45度坡究竟能提供多少承载力?这个问题我是这样考虑的,既然是下小上大的形状,基础越往下变形,地基提供的承载力就会比普通独立基础的高,因为它会像楔子一样挤下去,即使不往下沉降变形,45度分力也可以提供70%的竖向分力(sin45大约值,水平分力也是这么多),而基础平底面按满负荷计算,如果45度坡计算的反力超过70%,那么基础底面积就有问题了。XD计算平底满负荷大约为200kPa,剩余荷载在45度斜坡上的反力大约为100 kPa,小于0.7*200200kPa。不过为了满足构造要求,在柱根处增加了一步混凝土台阶,并且通过抗剪钢筋连在一起,这样可以对应柔性基础1:2.5的要求。

    讨论完后觉得还是应该算一下,正好看到STRAT软件升级,顺便应用一下,说实在的,国产软件发展的不好,STRAT这两年感觉没什么动静,似乎也没有服务人员,我一直将它定义为建模软件,用它建模型比其他软件好用多了,它更接近于CAD操作,只可惜它只提供500节点静力计算试用版,高级功能一概没有,这就差多了,中国人用盗版惯了,你的用户少,还不给点功能试用,那还不如用求解器。

     用STRAT建不同板厚的板模型来模拟基础,先建了个独立基础,

        基底加上弹簧支撑,

        分析后板单元X向应力情况,Y向基本一致,

<

     然后加上防水板,

        防水板下的弹簧刚度比独立基础下小,

        这样计算得到的独立基础单元应力跟纯粹独立基础的效果一致,

        如果板下弹簧刚度与独立基础下相同,结果是这样的,不太好,

        看来独立基础加防水板计算有点意思,不过软件计算的结果? 

    搞了半天还是没解决XD提出的问题,斜坡究竟承担多少反力,模型里没有土体单元何以计算,看来还得另想办法!