问题描述:
采用 SAFE 分析某 200mm 厚的混凝土地坪,在均布面荷载作用下基床系数为 2x104kN/m3。本来预期地坪的变形是下凹的形状,但是得到的却是整体下移,如图 1 所示。请问这是什么原因造成的?
图1:基础变形图
解答:
SAFE 采用单压弹簧模拟地基土,本案例由于施加的是均布荷载且基床系数为定值,因此只能得到基础的整体下移,但该变形并不是基础的沉降。若需得到下凹的形状(即沉降),应根据各勘探点的土层参数,采用分层总和法计算各点沉降。SAFE 软件目前还不具备该功能。用户在使用 SAFE 软件进行基础分析和设计时,往往容易混淆变形和沉降的区别。这里给大家解释下两者的异同。
变形(又称位移):按有限单元法计算。根据总刚度方程 {K}×{δ}= {F},按有限元法求解位移 δ。其中,δ 是板的弹性位移或变形。
沉降:按分层总和法计算。在得到基础的节点位移后,计算基底压力、附加压力,再根据分层总和法计算沉降。计算过程如下:
1)沉降试算确定初始桩刚度和基床反力系数;
2)建立总刚度方程 {K}×{δ}= {F},有限元求解位移 δ;其中:δ 是板的弹性位移或变形,不是沉降 s;
3)将节点位移换算成桩、土等效弹簧的变形量,得到桩反力和基底附加压力;
4)根据桩反力和基底附加压力,结合各土层参数,按分层总和法计算沉降。