开通VIP，畅享免费电子书等14项超值服
首页
好书
留言交流
下载APP
联系客服
YJK基础答疑综合分类
2016年7月
目 录
（一）倒楼盖法和弹性地基梁法
（二）规范
（三）迭代计算桩土刚度：
（四）桩刚度是如何确定的
（五）桩刚度确定的例子
（六）基床系数的计算
（七）复合地基的桩刚度与基床系数的确定
（八）上部刚度与深梁
（九）抗震承载力调整系数
（十）后浇带
（十一）沉降经验系数
（十二）人防强度1.5
（十三）人防组合配筋计算及最小配筋率
（十四）影响配筋参数
（十五）YJK与PKPM的配筋弯矩处理差异
（十六）水浮力参数
（十七）两桩承台设计
1、弹性地基梁板采用的是文克尔假定，地基梁内力的大小受地基土弹簧刚度的影响，而倒楼盖模型中的梁只是铺钢筋混凝土梁，其内力的大小只与板传给它的荷载有关，而与地基土弹簧刚度无关。
2、由于模型的不同，实际梁受到的反力也不同，弹性地基梁板模型支座反力大，跨中反力小。而倒楼盖模型中的反力只是均布荷载。
3、弹性地基梁板模型考虑了整体弯曲变形的影响，而倒楼盖模型的底板只是一块刚性板，不受整体弯曲变形的影响。
4、由于倒楼盖模型的底板只是一块刚性板，因此各点的反力均相同，由此计算得到的梁端剪力无法与柱子的荷载相平衡，而弹性地基梁板模型计算出来的梁端剪力与柱子的荷载是相平衡的。
软件中上部荷载恒、活、风、地震、人防等根据用户选择选取计算方法，优先选择弹性地基梁板；对于防水板和高水自动用倒楼盖方法，与选择无关。对于非线性只用于弹性地基梁的计算方法。
不要因为防水板模型选倒楼盖方法，这样的结果是防水板内的其它基础用倒楼盖模型。
有2个选项：1、对于天然地基、常规桩基（不考虑土分担荷载），不考虑土分担基础荷载，即一般桩基础时不考虑土的作用；2、复合地基（桩土共同分担荷载），可以考虑土分担基础荷载。
注意：对于部分桩筏和部分筏板共同组成的的基础形式，如果选择1，则全部荷载都由桩筏基础下的桩承担，没有考虑筏板下土的承载作用，这样做显然不对。因此应选择2，按照复合地基模型计算。
不勾选此项时的桩土刚度是经过沉降试算得出的。勾选此项则软件将对桩土刚度再做一次迭代计算，即用第一次有限元计算后的沉降计算结果算出最终的桩土刚度，再做第二次有限元计算，以第二次有限元结果及沉降结果作为最终设计依据。具体迭代计算的过程如下
第1步：确定基床反力系数的初始值K0
第2步：有限元计算，得到基底压力Pi和位移Ui
第3步：按分层总和法计算沉降Si
第4步：判断位移Ui是否等于沉降Si，若不等于，说明K取值不合理。按Pi/Si修正基床系数K。若等于，说明K取值合理，位移等于沉降。
第5步：最终确定Ki，迭代结束。
需要注意的是，这种迭代算法，会导致筏板边缘的基底压力趋向于无穷大。原因是按分层总和法计算沉降时，采用的Boussinesq应力解是弹性解。
YJK采用“荷载除以位移”的方法试算桩刚度：
Q为平均桩反力，按“荷载除以总桩数”确定。
荷载包括：上部荷载的准永久值组合（1.0恒+0.5活），筏板自重，覆土重，板面恒荷载。
s为桩顶沉降，等于“桩身压缩+桩端沉降”。
桩身压缩按下式计算：
桩端沉降按下式计算：
（常规桩基）
（复合桩基）
各参数意义参见桩基规范《JGJ94-2008》第5.5.14条。
盈建科中试算桩刚度的方法是：
Q为假定的桩反力。程序按上部总荷载除以总桩数计算。
s为单桩沉降。程序按《桩基规范》 式5.5.14-1计算，但是不考虑周围桩的影响，按照单桩计算。
如545号桩：桩长、桩径、桩端深度（相对±0.000）、桩端深度（相对地质资料的0标高）分别为D=1200mm，L=42m，Z=-58.9m，Zd=-53.5m。
筏板的准永久组合1.0恒+0.5活载：358836kN；总桩数818则反力为：Q=4386.7
Q取4387kN，各计算土层的沉降为：
计算至第3层时，附加应力小于0.2倍土自重应力（地下水位以下取浮重度），停止计算。桩刚度：
为什么在没有地质资料也能计算桩刚度呢，主要是桩沉降s =分层总和沉降s1（地质资料有关）+ 桩身压缩se（地质资料无关）；se是肯定有值的。
基床系数最好参考软件提供的取值表，理论计算结果经常会小很多。
图示为重量*10000kN
挖土前 施工后
没有被蓝色部分切掉前：附加荷载P0=（150+20+20）—（100+50+50）= -10 无法计算出沉降s=0，则基床反力系数=P/s=P/0，只能取缺省值，P为上部荷载；
被蓝色部分切掉后：附加荷载P0=（150+20）—（100+50）= 20 可以计算出沉降s见规范，则基床反力系数=P/s，为上部荷载。
有时如果上部荷载比较小（可以大致按照每层楼0.5m的土估计），而基础挖深比较深，会造成附加压力小于0，而基础的沉降s=0，这时候软件自动读取默认的基床系数。软件可以如下查阅基床系数的计算（整个板的平均值）：
K=3040390/368/0.197(kN/m3)
对于复合桩基，地质资料反算地基基床系数和桩刚度系数由桩间土分担荷载的比例确定，分担比例定义有两种方式：
第一种程序根据所布置的桩筏基础，自动计算土的部分承担的荷载（即勾选此项参数）：比如总荷载500,000kN，100桩总承载力300,000kN，则剩余的荷载土承担200,000kN（至少20%的总荷载，防止计算异常）；则计算桩刚度用300,000kN，计算土的基床系数200,000kN。
与jccad不同，jccad按照单桩承载力与土的承载力比值确定分担荷载。
第二种程序用户可以自己定义土所分担荷载的比例（即不勾选此项参数）,桩和土分别承担的总的荷载的比例是由用户输入的比例确定的。按照交互比例算桩刚度，按位移协调算地基土的基床系数。
最终有限元计算结果由桩刚度和土的基床系数决定。
上部刚度：YJK-F软件将上部结构刚度与荷载凝聚到与下部基础相连的节点上，在基础计算时只要叠加上部结构凝聚刚度和荷载向量，其计算结果对于下部基础而言就是上下部结构共同作用计算的理论解。
如果勾选此项，则事先必须在上部结构计算时的计算参数中勾选“生成传给基础的刚度”，并输入传给基础刚度的楼层数。YJK-F既可以考虑上部全部楼层的刚度，也可以仅考虑用户输入的部分楼层的刚度，一般可以考虑上部结构的2~3层刚度足够了。
当结构由完全柔性->弹性地基梁->考虑上部刚度弹性地基梁-> 绝对刚性变化过程中，结论：基础变形差逐渐减小，桩反力逐渐均匀，内力配筋逐渐减小。
比较好题目：上海51层桩筏（荷载比较均匀）
绝对刚性 考虑上部刚度 不考虑上部刚度 完全柔性
倒楼盖 弹性地基梁(桩刚10w) 弹性地基梁(桩刚10w) 弹性地基梁(桩刚1w)
位移差 0.4 32 59 183
桩反力差 880 3233 5544 3110
负Mx -4800 -4700 -7000 -6380
正Mx 7700 10730 9050 16500
板上剪力墙计算方案：选择刚性约束时，剪力墙等同于无限高度的深梁，墙下节点只发生刚体平动和旋转；深梁时按照有限高度的弹性梁计算，一般可以考虑上部结构的2~3层刚度，所以深梁高度近似按照5米考虑。
简而言之,考虑上部刚度——上部结构刚度与荷载凝聚到与下部基础相连的节点上；剪力墙深梁————按照有限高度的弹性梁计算剪力墙，二者最好配合使用。
程序可自动得出抗震承载力调整系数za参考以下原则取值：
fak＜100 kPa时 za＝1
100≤fak＜150 kPa时 za＝1.1
150≤fak＜300 kPa时 za＝1.3
fak≥300 kPa时 za＝1.5
用户也可以通过参数直接指定抗震承载力调整系数取值，见下图：
施工前的加荷比例：只对恒载计算起作用，后浇带影响计算参数，如设后浇带，浇后浇带时的荷载系数（0~1）：这个参数与后浇带的布置配合使用，解决后浇带设置后的内力、沉降计算和配筋计算等结果的取值。后浇带将筏板分割成几块独立的筏板，程序将计算有、无后浇带两种情况，并根据两种情况的结果求算内力、沉降及配筋。填0取整体计算结果（等同于没有后浇带），填1取分别计算结果（等同于两块分开的板，计算结果恒载下的单工况弯矩为0），取中间值α计算结果按下式计算：
实际结果=整体计算结果×(1-α)+分别计算结果×α
α值与浇后浇带时沉降完成的比例相关。
按实体深基础法计算(s = ψ * ψe * ∑s)
平筏、梁筏基础，按修正的分层总和法计算(s = ψ * ∑s)
ψ沉降经验系数，输入1.0时：
桩基础按桩基规范第5.5.11条计算；平筏、梁筏基础按建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)第5.3.5条。
ψ沉降经验系数，输入小于1.0时：按照用户输入值取值。
所以输入1.0,计算出沉降100mm，并不意味着输入0.8时，计算出沉降80mm；
但是如果输入0.8时，计算出沉降80mm，则输入0.5时，计算出沉降一定50mm。
《人防规范》52页第4.2.3条：“动荷载作用下材料强度综合调整系数”C55以下混凝土是1.5，软件自动执行；
《人防规范》89页第4.10.6条： 4．10．6 当按等效静荷载法分析得出的内力，进行梁、柱斜截面承载力验算时，混凝土及砌体的动力强度设计值应乘以折减系数0.8。1.5*0.8=1.2，目前软件没有执行，jccad执行了该条。
人防组合目前只在基本组合中考虑，增加了恒载与人防的组合，进行配筋和弯矩计算；标准组合（承载力计算）不考虑。
《人民防空地下室设计规范 》GB50038-2005第4.2.3条：人防组合进行配筋设计时其材料强度应考虑综合调整系数，材料强度综合调整系数，可按表4．2．3的规定采用，见下表：
软件进行配筋设计时，自动考虑材料强度综合调整系数。
《人民防空地下室设计规范 》GB50038-2005第4.11.7条：承受动荷载的钢筋混凝土结构构件，纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表4．11．7规定的数值：
即筏板人防组合最小配筋率相比非人防的0.15%最小配筋率，要根据混凝土强度等级提升至0.25~0.35%。
第4.11.7条的备注第5款也指出：对卧置于地基上的核5级、核6级和核6B级甲类防空地下室结构底板。当其内力系由平时设计荷载控制时，板中受拉钢筋最小配筋率可适当降低，但不应小于0.15％。
软件自动执行该条规范要求，即根据设定的人防等级执行不同规则，见下图：
1）4级（核）、4B级（核）的基础板，如果有板面人防荷载（视为作用有动力荷载）就执行人防最小配筋率。
2）核5、核6和核6B以及常规人防，如是人防组合控制，执行人防最小配筋率，否则执行用户设定非人防最小配筋率（材料表参数中的最小配筋率）。
3）对于人防组合控制，软件是这样判断的：人防计算配筋大于其他非人防组合计算配筋和非人防最小配筋率计算的构造配筋。
除了网格划分的质量直接影响计算配筋外，还有以下处理方式：
1、板元弯矩取节点最大值（不勾选取平均值）
如果用户觉得基础计算配筋偏小，一定要首先理解此参数，它对于柱底、墙底的配筋影响很大的，对于剪力墙底一般有10%左右的影响，柱底影响更大。有限元计算是四节点单元，每个单元有四个高斯积分点，最终得到弯矩处理到单元的四个角点位置，如果选择平均值，则板元计算弯矩最终为M=（M1+M2+M3+M4）/4；如果选择最大值，则板元计算弯矩最终为M=max(M1，M2，M3，M4)。
2、按静力平衡原理分配到柱、墙荷载。分配时，考虑了墙、柱、板的实际尺寸和45度的应力扩散角。程序自动处理，用户不能干预。
把1个集中力分成N个集中力，是解决应力集中的一个方法（当然，软件也有选项，不采用这个方法）。首先，柱荷载是有一定分布范围的，按柱尺寸500×500考虑，单元尺寸1000×1000，柱的截面积占了整个单元面积的1/4，其二，按有限元理论，荷载最终都是加在结点上的。这就导致了一个矛盾，如果把柱荷载都加在一个结点上，势必导致应力集中、结果也与实际不符。为此，yjk采用“等效结点荷载”的方法，将柱荷载分到N个结点上，离柱距离近的点力大，离柱距离远的点力小，从而避免了应力集中问题。
3、柱底峰值弯矩考虑柱宽折减：柱集中力作用在筏板上的计算由于应力集中常造成柱底弯矩过大，软件的方式是将柱形心处的计算弯矩折减（隐含折减0.5），再找到柱边涉及的所有单元，对最外单元点不折减，中间部分差值折减。（参见技术条件）,jccad是扔掉了柱底的最大值。
4、筏板内变厚度区域边界的弯矩磨平处理：
500mm筏板内有1000mm的加厚区域 边界单元的弯矩
当厚度差比较大建议选择此项。
5、取1m范围平均弯矩计算配筋：
当承台、独立基础或筏板区域比较小建议选择此项，因为勾选结果比较接近柱边或墙边的弯矩（规范对于单柱基础弯矩的计算要求），否则柱或墙内点弯矩值很大。
筏板计算模型中，将柱荷载理想化成了集中力，而在板的理论解中，集中力处的内力趋于无穷大。因此，柱下板带弯矩会出现不合理的峰值，例如图中的2、5结点。因为墙荷载已分配到N个结点上，墙下板带的弯矩出现峰值的现象没有柱下板带明显。真实情况是，柱有实际的尺寸，柱荷载在筏板中的传递有一定的扩散角度而不是理想化的点荷载。所以，按柱下板带的峰值弯矩进行配筋是没有意义的。软件中采用“应力钝化”的方法，将柱下板带的峰值弯矩适当削平，以使柱下板带的弯矩值不再偏离工程实际情况。
“应力钝化”的具体方法是：找柱下结点（以上图为例，2、5为柱下结点），然后将钝化半径1m范围内所有的正弯矩取平均，作为柱下结点的弯矩。
PKPM的网格必须比较均匀，结果才可以看，否则PKPM的有限元计算结果异常。
PKPM的有限元计算是八节点单元，每个单元有九个高斯积分点，最终得到弯矩处理方式如下，单元（1）Y向最大弯矩为1839，最终配筋取的就是这个最大值。但是这个值不进行磨平处理显然是偏大的，如图中的蓝色区域，四个单元的交点配筋弯矩相差非常大分别为1839，1851，344，384。
YJK的有限元计算是四节点单元，每个单元有四个高斯积分点，最终得到弯矩处理到单元的四个角点位置，如图中的蓝色区域，点计算弯矩最终为M1=（1839+1851+344+384）/4。而每个单元最终配筋是根据四节点的(M1+M2+M3+M4)的平均弯矩完成的。如果需要用最大值配筋max(M1，M2，M3，M4)，1.5版本通过
“历史最低水位参与组合”在每个荷载组合中（准永久、标准、基本组合）计入水浮力，不新增组合，如下：
“底板抗浮验算（增加抗浮组合）”对应“历史最高水位”，勾选此项后，增加标准抗浮组合（1.0恒-水浮力标准组合系数*水浮力）；原来基本组合增加抗浮（1.2恒+1.4活-水浮力基本组合系数*水浮力）等，各项计算（地基土/桩承载力验算、配筋计算等），会随之考虑上述两种组合。
高水组合对应的计算方法默认非线性的，但是是否需要非线性分析，是程序自动判定的，而线性分析等同于迭代一次的非线性分析。
《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)第5.9.7 条提出：“对于柱下两桩承台，宜按深受弯
构件（lo/h<5.0，lo＝1.15 ln，ln 为两桩净距）计算受弯、受剪承载力，不需要进行受冲切承载力计算。”
软件对于跨高比小于5 的两桩承台设计提供了三种设计选项，用户界面见下图：
1）按深受弯构件计算，按“纵筋+分布筋”方式配筋
受弯计算按《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010 附录G 的第G.0.2 条的相关规定进行；抗剪计算按《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010 附录G 的第G.0.4 条的相关规定进行，并按适用于受集中力作用的G.0.4-2 公式进行计算，此时按水平分布筋和竖向分布筋相同计算；纵筋和分布筋在构造上执行《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010 附录G 的第G.0.12条的深梁有关构造要求。
2）按深受弯构件计算，按“纵筋+箍筋”方式配筋
受弯计算按《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010 附录G 的第G.0.2 条的相关规定进行；抗剪计算按《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010 附录G 的第G.0.4 条的相关规定进行，并按适用于受集中力作用的G.0.4-2 公式进行计算，此时按水平分布筋为0 计算；纵筋构造上执行《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010 附录G 的第G.0.12 条的深梁有关构造要求。箍筋构造上不执行《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010 附录G 的第G.0.12 条的深梁有关构造要求，执行普通梁的有关规定。
3）按普通梁设计
对于跨高比小于5 的两桩承台设计不执行《建筑桩基技术规范》(JGJ94-20)