新版SFA中如何考虑覆土荷载和水荷载对基础的不利情况?


【问题描述】

新版SFA中如何考虑覆土荷载和水荷载对基础的不利情况?

【答案详解】

程序允许用户提供土层面标高、水位标高以及基础底面标高。基于这些输入信息,参照基础底面标高来确定土层面标高和水位标高,以便计算基础所受荷载。

程序提供了以下选项,用于考虑土和水荷载的最不利影响情况,以供基础设计时考虑:

软件将根据覆土荷载和水荷载在程序内部生成的:

 a. 水压力

 b. 水压力(浮力)

 c. 干土

 d. 饱和土

 e. 饱和土 + 干土

 f. 淹没土 + 干土

g. 淹没土 + 饱和土

根据对这些荷载的选择情况,程序会利用这些荷载创建新的荷载组合。

示例:

如果在基础设计中用户选择了上述所有土和水荷载,那么覆土荷载和水荷载将添加到恒荷载项中,且程序将会创建以下荷载组合:

软件根据用户所选的情况,可以分成考虑/不考虑浮力作用的土荷载 ,用户可以根据下述各种情形来计算基础上方的土重:

其中:

P = 基础顶部/底部来自柱/墩台的轴向荷载(包括柱/墩台的自重)

D = 基础埋深

Dw = 地下水位深度

Ds = 土层深度

Fa = 基础面积

Cs = 柱/墩台横截面面积

  1. Case 1
    地下水位高于基础埋深,但低于土层顶面。水位以上的土体是干燥的。不考虑浮力的影响。 由于未考虑毛细作用,水位以上的土体被视作干燥状态。

针对此情况需选择的选项: Saturated + Dry.

  1. Case 2
    地下水位高于基础埋深,但低于土层顶面。水位以上的土体是干燥的。考虑浮力的影响。

水位以上的土体被视作干燥状态,是因为未考虑毛细作用。

针对此情况需选择的选项: Submerged + Dry

  1. Case 3
    地下水位高于基础埋深,但低于土层顶面。水位以上的土体是饱和的。不考虑浮力的影响。

由于毛细作用,水位以上的土体被视作饱和状态。

针对此情况需选择的选项: Fully Saturated

  1. Case 4.
    地下水位高于基础埋深,但低于土层顶面。水位以上的土体是饱和的。考虑浮力的影响。

由于毛细作用,水位以上的土体被视作饱和状态。

 

针对此情况需选择的选项:Submerged + Saturated.

  1. Case 5

地下水位低于基础底面标高。

 

针对此情况需选择的选项: Fully Dry

注意:即便水位高于基础顶面,如果你选择计算干土重量(完全干燥状态),程序会假定地下水位低于基础底面标高来计算土的重量。

 

  1. Case 6
    地下水位高于基础埋深,但基础上方无土层。

针对此情况需选择的选项: Submerged + Dry or Submerged + Saturated.

  1. Case 7

土层标高低于基础底面标高,而水位高于基础底面标高。不考虑浮力。

 

针对此情况需选择的选项:Saturated + Dry or Fully Saturated.

  1. Case 8

地下水位高于土层标高(水淹情况)。

 

针对此情况需选择的选项:(Submerged + dry) +/- Buoyancy.

注意:

如果要将土层标高之上的水重视作作用在基础上的向下荷载,该程序允许创建一个单独的荷载工况来施加这类荷载。