賈德慶 劉志佳

普通地基條件下長(zhǎng)條形動(dòng)載設(shè)備基礎(chǔ)最優(yōu)分段長(zhǎng)度的探討

賈德慶 劉志佳

（安徽華電工程咨詢?cè)O(shè)計(jì)有限公司 安徽合肥 230601）

通過(guò)計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析，對(duì)普通地基條件下移動(dòng)荷載作用下條形基礎(chǔ)的最優(yōu)分段提出了筆者的見(jiàn)解，論述了條形基礎(chǔ)的影響因素及感性認(rèn)識(shí)。

長(zhǎng)條型基礎(chǔ)；移動(dòng)荷載；分段長(zhǎng)度；基床系數(shù)

1 條形基礎(chǔ)通常設(shè)計(jì)方法

長(zhǎng)期以來(lái)，結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)設(shè)備、斗輪機(jī)基礎(chǔ)等長(zhǎng)條形基礎(chǔ)時(shí)通常按照墻下條形基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照構(gòu)造要求設(shè)置伸縮縫。此類做法忽略了荷載的運(yùn)動(dòng)特性，與基礎(chǔ)實(shí)際受力不符。同時(shí)，對(duì)于不同地基條件下所有基礎(chǔ)分段長(zhǎng)度僅僅按照構(gòu)造要求進(jìn)行分段是否合理、是否最優(yōu)，無(wú)人進(jìn)行過(guò)研究。由于此類基礎(chǔ)的長(zhǎng)度往往較大，多以km計(jì)，且全長(zhǎng)范圍內(nèi)地基條件一般，考慮到總承包項(xiàng)目中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性要求，以往粗放式的設(shè)計(jì)需要得以改進(jìn)。

2 計(jì)算模型

在某實(shí)際項(xiàng)目中，本文在盡量減少地基處理費(fèi)用及優(yōu)化基礎(chǔ)截面的過(guò)程中，應(yīng)用Midas Gen軟件、用只受壓彈簧模擬土對(duì)基礎(chǔ)的作用，對(duì)多種分段長(zhǎng)度的基礎(chǔ)進(jìn)行了非線性分析。模型中設(shè)備輪距取6m。兩臺(tái)車最小間距取3m。實(shí)際模型如圖1所示。

圖1

應(yīng)用Midas Gen軟件，建立“倒T型”梁?jiǎn)卧Ｐ湍M設(shè)備基礎(chǔ)，用只受壓彈簧模擬土對(duì)基礎(chǔ)的支撐作用，單元分割后，地基基床系數(shù)與單元面積的乘積作為土彈簧的彈性模量（抗壓剛度），此模型真實(shí)的模擬了基礎(chǔ)與地基土的相互作用。

輪壓作為移動(dòng)荷載分工況施加在基礎(chǔ)上，計(jì)算模型如圖2所示。

圖2

3 工況設(shè)計(jì)

混凝土可看做各項(xiàng)同性的理想彈性體，地基土則是一個(gè)彈塑性材料，地基反力取決于基礎(chǔ)與地基的綜合作用。長(zhǎng)條形基礎(chǔ)分段長(zhǎng)度的不同可以影響整個(gè)基礎(chǔ)的整體剛度，進(jìn)而導(dǎo)致基地反力不同。普通地基條件一般為80≤fak≤100kPa，參照中國(guó)船舶工業(yè)總公司第九設(shè)計(jì)院編寫(xiě)的《彈性地基梁及矩形板計(jì)算》[1]和JCCAD用戶手冊(cè)附錄C[2]。此類地基可采用基床系數(shù) 20000（kN/m3）?；A(chǔ)分段長(zhǎng)度如下：10m、15m、20m、30m。設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中所有可能的工況有以下幾種：①單車單輪靠邊；②單車雙輪靠邊；③單車雙輪居中；④雙車單輪靠邊；⑤雙車雙輪靠邊；⑥雙車四輪居中。

4 結(jié)論

在地基反力驗(yàn)算中，本文荷載組合采用標(biāo)準(zhǔn)組合：1.0x恒+1.0X活。此時(shí)不同地基基床系數(shù)（地基類型）、不同分段長(zhǎng)度基礎(chǔ)在各工況下的地基反力如表1所示。

表1

由表1所知，當(dāng)分段長(zhǎng)度為15m時(shí)，地基反力最小。此時(shí)最大可以節(jié)省12%的材料。

[1]中國(guó)船舶工業(yè)總公司第九設(shè)計(jì)院.彈性地基梁及矩形板計(jì)算[M].國(guó)防工業(yè)出版社，1983，23～53.

[2]《PKPM軟件說(shuō)明書(shū)-JCCAD用戶手冊(cè)》.

TU470

A

1004-7344（2016）31-0124-01

2016-10-19

賈德慶（1986-），男，山東菏澤人，工程師，碩士，畢業(yè)于河海大學(xué)，主要從事電力工程設(shè)計(jì)工作。

劉志佳（1986-），男，安徽安慶人，工程師，碩士，畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué)，主要從事電力工程設(shè)計(jì)工作。