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地基梁板绘图软件使用时应注意的几个问题

2005-07-22 00:00    【  【打印】【我要纠错】

    1 合理选择弹性地基计算模

    合理地选择地基计算模型是弹性地基梁、梁板基础计算的一个重要问题。由于土体状态的复杂性,要用一个普遍都能适用的数学模型来描述土体的这种属性是困难的,随着人们认识水平的发展,提出了不少理想化的地基计算模型。本软件就为用户提供了两种常用的地基计算模型文克尔地基模型和弹性半空间地基模型。用户可根据工程的实际情况选取合适的地基计算模型。在具体实体工程应用时,为了合理地选择地基模型,用户首先应了解这两种地基模型的特性。在此,对这两种地基模型的特性作一简单的说明,供用户应用软件时参考。

    1.1 文克尔地基模型

    它是假定土体表面任一点的压力强度与该点的沉降成正比,而与土和基础界面上其它各点完全无关,也就是说,它将地基看成是许多互不联系的弹簧,而这弹簧的刚度即 为基床系数k.这种假定有它的缺点,首先,它忽略了地基中的剪力,因而无法考虑地基中的应力扩散,地基的变形也只发生在基础荷载作用的范围以内,很显然这与实际工程情况是不相符的。其次,试验研究表明,在同一压力作用下,基床系数k不是常数,它除了与土体的性质、类别有关外,还与基础底面积的大小、形状以及基础的埋置深度等因素有关。

    尽管这种假定有如此的缺点,但是,它也有一大优点,那就是在计算分析中比较简单、方便。因此,在目前的实际工程中,还是被广泛采用。根据过去的实际使用情况,一般地认为,当地基土较弱(例如淤泥、软粘土地基),或当地基的压缩层较薄,与基础底面最大的水平尺寸相比成为很薄的"垫层"时,宜采用文克尔地基模型来进行计算分析。

    1.2 弹性半空间地基模型

    该模型是将地基看成是均质的各向同性的弹性半无限体,其特点是某点的沉降不仅与作用在该点上的压力大小有关,而且与作用在附近的荷载有关,因而它比文克尔地基模型进了一步。 由于地基土实际上并非理想的、平均质的、各向同性的弹性体,地基压缩层的厚度也 是有限的,因而导致这种地基模型的应力和应变的扩散与影响范围往往超过地基的实际情况。 一般认为,当作用于地基上的荷载不很大,地基完全处于弹性变形状态时,使用这种地基模型才比较符合实际,可用于压缩层深厚一类的一般土层地基上。

    2 板块形状要求

    由于本软件采用有限元分析地基的内力,承载力验算按构件设计的方法,所以不要求用户进行单元的划分,单元的划分是由程序内部自动生成的。也就是 说,在计算分析时,对用户如何设定板块的形状是没有要求的。

    如果用户在完成结构分析之后,还需要用本程序来绘制筏板的配筋施工图,那么,本程序对板块单元的形状是有要求的,具体而言就是:每块板单元必须是三边形或四边 形(但每一边可以由多段杆件组成    如果在实际工程中,出现了超出四边形的板块,那么,用户应当把该板块划分成满足 要求的基本板单元,板块的划分可采用增加虚梁的方法来完成。如图1所示,板块③可 以通过增加虚梁来改变板块的形状,如变为板块④⑤或板块⑥⑦或板块⑧⑨。

    本软件允许用户在工程中设置虚梁,虚梁是截面尺寸设定为0的杆件,它的存在不会影响计算结果。

    在本软件中,用户会发现没有输入挑板信息的菜单,这不是软件的疏忽不考虑该问题,而是我们把挑板也看作是普通的板块来考虑。在前一问题中,已经提到了本软件允许用户设置虚梁,这样,在挑板的边界处预先设定虚梁,它就是一普通的板块。 这样处理的好处是使问题简单化。

    3 配筋问题

    这部分有三处地方用户需要了解:

    3.1 梁、筏板配筋计算超筋

    用户在点取「基础计算」菜单项,完成弹性地基梁板的计算分析之后,在菜单项「结果显示」中,可了解到地基梁、筏板的配筋情况。用户需要注意的是:在该处梁、筏板的超筋是以配筋量为 0 来表示的。所以,当用户发现有配筋量为 0的梁或板时,应重回「基础建模」项菜单,作进一步的调整以求满足要求(除非用户默认超筋)。

    3.2 梁选筋结果

    本软件在处理梁的选筋时,梁正截面的上部(或下部)位置的钢筋至多考虑两排钢筋, 因此,当某跨梁所需的配筋量较大时,会出现在给定的条件下(可供选用的钢筋直径的范围、梁截面宽度等)不能选出合适的结果,在这种情况下,程序只得把该处的钢筋信息全部冲0,以便引起用户的注意。 由于软件把超筋看作是配筋量很大,所以,超筋的梁一定没有钢筋信息。

    3.3 板选筋结果

    在板的选筋结果中,如发现某位置的选筋结果为: Φ40@999,那么,它表明该位置的 配筋量有可能是超筋,或者是没有超筋但因配筋量大以致在给定的条件下(可供选用的 钢筋直径、钢筋间距的范围等),不能选出合适的结果。

    4 补充建模

    对于任一个梁板基础工程,如果要用本软件绘制施工图的话,那么,对该菜单项的操作是必不可少的。

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