建筑结构丨王立军大师：天然地基基础底面承载力验算，Pmax 过大如何解决？

百科 2024-12-11 13:51 北京

因微信公众号调整了推送规则，如果您想继续接收本公众号的内容，请将“建筑结构”公众号设为星标，并多点文尾的“在看”和“赞”。

星标设置：进入公众号主页，点击右上角「. . .」，点击「设为星标」，公众号名旁就会出现黄色五角星（Android 和 iOS 用户操作相同）

全国工程勘察设计大师，华诚博远工程技术集团有限公司首席科学家，《建筑结构》编委王立军大师针对按规范方法对天然地基基础底面承载力验算时Pmax过大的问题，在DS结构工作室发文进行了深入的分析并提出了解决办法，全文如下：

现行地基规范的天然地基基础底面压力计算方法未考虑基础侧面土反力的作用，该方法对于中心受压的地基基础底面压力的计算是合理的。当基础受较大弯矩作用时，由此所得基底最大压力P_max往往比实际情况大得多。

厂房柱下独立基础，地震荷载下承受较大的弯矩。此时 P_max> 1.2P。为满足 P_max≤1.2f，需将基础底面积做大。从震害来看，建筑物很少是由于地基的承载力不足而破坏的。因此，抗规自89规范就规定了包括地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的一般单层厂房在内的一大批可以不进行天然地基及基础抗震承载力验算的建筑。

欧标EC 7: 岩土工程设计，只计算基础底部的平均压力，不计算最大压力。

实际上，地震荷载是一种偶然荷载，设防目标是抵抗475年回归期的中震，况且地震荷载属于瞬时荷载，一次设防地震能达到最大加速度的时长有限，因此不必也没有必要将这种偶然荷载纳入P_max≤1.2f的验算中。故本人建议在地基规范和抗规中去掉这个验算地基最大反力的公式。

在规范修订之前，这个公式还是存在的，因此下面给出一个减小P_max的计算方法。

该方法是本人发表在《地基基础工程》1994年6月的一篇论文。在这里我要费一点笔墨解释一下。我89年底博士毕业后到当时的北京钢铁设计研究总院工作，起初在钢结构组做设计，后来丁祖堪总工主持《冶金建筑抗震设计规范》YB9081-97的编制工作，我兼任丁总的助手并给了个副主编的头衔。实际上那时刚离开学校，副主编根本胜任不了。我猜想可能是那时设计院基本上没有博士，或者我是学抗震的博士，总而言之，通过参加这本标准的编制我的确学了许多东西。丁总当时在工程界可是一个重量级人物，那时的设计院，民用大佬是程懋堃，工业大佬就是丁祖堪。为什么没有投奔程总到北京院？这里有个阴差阳错。我博士答辩的校外专家就是程懋堃总，本来程总也想让我去。现在看来有得有失。用肖大师的话说，到北京院给个副总还是够格的，但真是这样的话就评不上大师了，哈，一句玩笑话。

言归正传，当时丁总说了两个问题，我至今牢记心中，但30多年过去了，一直没有解决。一个是混凝土框架抗震等级8度24米以下可由二级改为三级，另一个就是取消P_max≤1.2f 的验算。这里说后一个问题，我和丁总商量，既然目前规范不好改，我们是否能够用些办法减小P_max。

说干就干，独立基础在基础底部中点O作用外荷载弯矩M、竖向力N 、水平力H。当弯矩M较大时比如地震荷载组合工况P_max往往很大，利用基础侧面土的抗力形成反弯矩可以抵消一部分弯矩M的作用。采用地基系数法考虑基础侧面土的抗力。当然，考虑这个抗力有个前提条件，要对基础侧面的回填土进行处理。由m法知基础侧面土的地基系数在地面处为零，向下随深度成直线增长。基础底面考虑土的竖向抗力及水平摩擦力。由结构力学位移法可列出基础底部原点O的竖向位移V、水平位移U、转角β与外荷载及土体反力的关系式。

下面就是用数值方法解方程的事了，用FOTRAN编个小程序就可以了。下面给出了三个单层厂房独立基础的工程算例。

可见，三个算例规范算法P_max=/P_ave分别为1.52、1.78、1.58，本文算法P_max=/P_ave分别为1.18、1.09、1.37，可见采用本文算法P_max≤1.2f易于满足要求（考虑到地震组合工况下f值可以提高，算例3离满足要求并不远）。

本人的这个算法在规范不做调整的情况下不失为一种解决P_max值过大的方法，特别是在加固改造项目中，基础扩大有困难的情况下。

将论文附后，欢迎大家批评指正。

以上内容来源于DS结构工作室，作者王立军

喜报丨《建筑结构》入选“建筑科学领域高质量科技期刊分级目录”T2级！

建筑结构丨一篇看完中国幕墙40余年演变史！

建筑结构丨与山水相融之建筑——大禹纪念馆结构设计

建筑结构丨这个冰雪世界竟然建在了矿坑里！它的钢屋盖要如何设计？

建筑结构丨季静、韩小雷教授：巴布亚新几内亚配筋砌块砌体震损评估与加固设计

建筑结构丨范重大师：国内首个填海场地机场——厦门翔安机场T1航站楼基础与地下室设计

【积石山地震专访】甘肃省院江重阳副总工：闻令而动奔赴灾区一线，挺膺担当诠释行业责任

【积石山地震专访】甘肃省院黄锐副总工：应急评估排除隐患，震害研究防患未然

参编邀请

·边坡孤石防治、搅拌桩技术规程

·建筑智能化、产业化等技术规程

·减隔震、加固改造、停车库等技术规程

·钢结构钢材选用与检验技术规程

·回弹法检测、激光扫描法检测

·建筑消能减震装置认证标准

·混凝土模块化建筑、装配整体式钢骨架混凝土结构

·聚碳酸酯板屋面、建筑幕墙更新改造

·钢结构性能化设计、高强钢混组合结构

诚邀加入

在线教育

"阅读原文"免费注册结构云学堂
点赞
在看

建筑结构

《建筑结构》创刊于1971年，是中文核心期刊，建设部优秀科技期刊。主要栏目包括混凝土结构、钢结构、空间结构、组合结构、地基与基础等方面的结构设计经验以及工程抗震、减隔震等相关问题的交流与讨论。内容以实用性、科学性、导向性和资料信息性为特色。

最新文章

建筑结构丨青春映绿茵，足球跃海浪——青岛青春足球场

建筑结构丨海南省住建厅印发智能建造技术相关导则！点击查看~

【参编邀请】《活性粉末混凝土结构耐火设计标准》CECS标准诚邀参编单位

建筑结构丨设计标准为百年一遇，竣工仅17年这个堤防工程就部分坍塌……官方回应！

理事动态丨喜讯：同济设计集团原创设计的西藏美术馆斩获2024年IStructE卓越结构工程大奖

建筑结构丨“紫金丝带”亮相！北京新国展二期，首都机场临空经济区的新地标+1！

【参编邀请】《高层混凝土模块化建筑施工与质量验收标准》CECS标准诚邀参编单位

建筑结构丨住建部：自2025年9月1日起实施！13版本同时废止

建筑结构丨精彩回顾！“第三届青年结构工程师论坛”在聊城成功召开！

【参编邀请】《建筑工程混凝土结构抗裂技术规程》CECS标准诚邀参编单位

建筑结构丨任庆英大师：国家雪车雪橇中心之遮阳棚结构体系设计研究

建筑结构丨山东：建筑师负责制合同正式发布！

【参编邀请】《花岗岩地区边坡孤石防治技术规程》CECS标准诚邀参编单位

建筑结构丨突发7.2级地震！可能引发局地海啸，两名中国公民不幸遇难

建筑结构·低碳专题十七丨赵彦革：混凝土剪力墙受弯工况下最低碳排放计算公式研究

建筑结构丨《建筑结构》2025年期刊征订火热进行中！

建筑结构丨世界单体规模最大、跨度最长：民航维修机库

建筑结构丨中央经济工作会议对建筑业的解读：九大机会

【参编邀请】《液态天然气储罐建造用活性粉末混凝土技术规程》CECS标准诚邀参编单位

【参编邀请】《活性粉末混凝土结构耐火设计标准》CECS标准诚邀参编单位

建筑结构丨报告解读！《中国承包商80强和工程设计企业60强分析报告》

建筑结构丨鉴定报告有效期是多少？

建筑结构丨2024年第23期文章导览

理事动态丨维拓时代：冰雪文娱——白鹭竞飞，工法自然

建筑结构｜国务院集中批复：合肥市、福州市国土空间总体规划（2021—2035年）

【参编邀请】《高层混凝土模块化建筑施工与质量验收标准》CECS标准诚邀参编单位

建筑结构丨突发：拆水塔时突发意外一人遇难，事故原因正在调查中

理事动态丨东大院入围国际桥梁与结构工程协会杰出人行桥梁奖