【高层剪力墙结构】的【浅基础】设计——大家一起来探讨与分析

想和大家讨论一个问题。
【下述均为个人意见，若有举例，也均为本人所知的。并非都如此。】
问题来源：一般剪力墙结构，13F、17F的住宅纯剪力墙结构中比较多见。当基础持力层比较好，且埋深不大时，一般直接考虑浅基础。
问题：此浅基础怎么计算？

我自己做过一些项目，也看过别人做的项目。具体情况有如下几种：(我提出的方法大家也可以进行批判与讨论)

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第一：按墙下条形基础计算。
条形基础的计算大家都知道。不多说。基础越长越准确，一字型长墙估计是最贴近的了。
但实际情况往往不是这样。一般剪力墙肢长也就在1.6m~3.0m之间，2.0m左右的墙长占据了80%的比例。
假设一个L形的剪力墙，长肢2.0m，翼墙短肢0.8m。线荷载为2000KN/m。地基承载力为500Kpa。

于是条形基础宽度b=2000/500=4.0m。L剪力墙的基础考虑做成矩形。长肢、短肢所在断面的宽度b均为4.0m。于是定出一个初步尺寸。再根据肢端的距离及矩形基础与上部L形剪力墙的形心基本重合的原则，考虑基础承载力与上部荷载的相对比值，最终定出基础宽度。
此处有三点需要注意：1、实际应该按重心重合。按形心重合是偏于简化的方法。2、矩形基础一般会比L形基础底面积大，于是相对造成基础承载力，即抗力偏大。即偏于安全。3、若做成L形，无论是从力学分析还是从概念上理解，总觉得不如矩形。于是我个人几乎都做成矩形的。

第二：按柱下独立基础计算。
这个其实更简化，即把墙的均布线荷载全部折算成一个集中荷载，然后让这个集中荷载作用在剪力墙的形心处（或重心），按柱下独立基础计算基础底面积。定出一个初步尺寸，再根据墙的形状与基础的位置等各种影响因素，最后定出基础的底面积尺寸与定位。

冲切与配筋则均按基本组合下，墙下条形基础的计算进行。

以上为大概过程。很多进行过此类基础设计的同仁看到此，应该会有很多意见了，无论相同的不同的，至少心里会有个初步判断以及评价了。

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我在此提出我自己的看法与意见：

第一：关于剪力墙的墙下浅基础计算，是否有比较成熟的计算方法，或者软件计算？（PKPM的我的确不是很信任，因为感觉开发不完善。）如果各位有，诚挚地希望你能拿出来分享讨论。——我之所以提这点，是因为上述提到的两种计算方法都不是很让我信服。要么偏于保守，要么偏于不保守。

而且我有时候在想，两条正交的线荷载作用在基础上，它们应该是相互影响的。那么这种影响该怎么考虑？还是，根本就不用考虑？打个比方，对于一般的剪力墙结构，如果地基承载力不是很高，高到基岩的承载力那种，基础做下来，几乎是碰到一起去了。那么就必然存在附加应力，一个基础对与之相邻的基础的附加应力，我想应该很少有人考虑。我的办法是将基础放大，以抵消掉。但是这个放大多少，我得脸红地承认是个拍脑袋的事情，所以还是不能让我信服。所以我需要一个比较让自己有底气的答案。

第二：基础尺寸的确定，通常会出现一些问题。比如楼梯处，基础很容易相连，有些没办法强行分开，于是彼此之间距离为100mm，当然基础边至剪力墙端的距离就会变得很小，基础偏心。实为不利。这种时候大家是怎么处理的？连，还是不连？若连在一起，那么联合基础该怎么计算？有没有这方面的计算资料？双柱基础至少还可以手算，多柱基础也可以用一些软件工具来进行计算，用自己的概念甚至手算来加以复核。至少心里会有个底。可是，多道墙体的墙下浅基础，有没有比较成熟的系统的计算方法——这个方法，应该是比较让大家容易接受，而且又不会花太多时间。做结构的同仁都知道，没那么多时间会让你在一个基础上纠结很长时间的。

第三，剪力墙长肢或者短肢的肢端，离基础的边缘距离，一般设多少？我一般控制在500左右，但这个也是问题。因为此处的宽度如何确定我一直也拎不清。若按条形基础确定，未免过宽。若按构造要求确定，我表示心里没底气。

第四，纵然尽力避免，还是会出现联合基础。联合基础的受力分析，在第二条也说了，是个难题，很多人都说不清，至少没有让我信服的答案。我一般会在联合基础顶部配置双向钢筋网片。（有人说在上部墙柱交接部位设置即可，其余部位设置是浪费。）关于这一点，可能施工的同仁体会更深刻。因为这个顶部的双向钢筋网片会让他们很蛋疼。从我理解的概念上讲，这个顶部的双向钢筋网片实际上也是考虑顶部可能出现的弯矩或者扭矩，或者避免裂缝等等才设置的。但这个是否仅仅只能通过构造或者……拍脑袋？来设置？有没有比较具体的计算方法？比如像计算双柱基础或者筏板基础时，可以比较精确地求出跨中反弯矩的那种？
第四：如上所述的基础设计，有些假设过于保守，或者因为构造设置等原因造成基础偏大等等因素，自然就会造成基础造价过大。可能有些甲方就不会同意。仅仅做结构本身而言，加大基础对我个人当然有好处。但我始终认为，该加大即加大，不该加大当然不加大。不是说要为甲方省什么钱——那些省下来的钱也不会到我口袋里去。我说这些是想表明：如果可以对基础设计进行优化，既满足承载力等各项要求，又不会过于浪费，何乐而不为？

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因为不想贴图——总觉得贴图太麻烦。所以就全部用文字描述了。还希望各位同仁能耐得下性子看完这段文字，更希望各位有兴趣参与讨论和思考。先行谢过。
我在论坛（包括别的论坛）中看到过很多这种类似的问题，有大部分帖子就是直接问这种基础如何设计。回答者寥寥，或者回答也只是一句话“按墙下条形基础进行设计”。总之没有形成一个完整、清晰的思路和解答方法。
我想造成这种局面的原因：因为大家工作时间都很忙，在网上讨论这些问题，又不能在草稿纸上绘图加以阐述自己的观点，于是让交流变得困难，还有就是这种问题自己本身也不是了解得很透彻，又担心说出来被人家笑话，于是干脆不说或者模棱两可地说说即作罢。

但我想，和我一样，肯定有很大一部分人也想彻底弄明白这个问题，有很大一部分人在这个问题上已经有了明确的解决办法与计算理论，他们想告诉别人但是又没什么时间在网上加以阐述，更有很大一部人正在接触或者即将接触这个问题，当然也想弄明白。
所以我再次啰嗦这么大半天，是为抱砖引玉，大家都把自己的解决办法和想法抛出来，大家一起加以讨论。问题越辩越明，大家也可以在此讨论中相互学习。

就这些，希望这个帖子能让这些问题有个确定的答案，那我就三生有幸再三感恩了。

[ 本帖最后由 xq1015 于 2011-8-21 18:49 编辑 ]