倒梁法

倒梁法

倒梁法

条形基础受力分析及变形计算

马牛静

中国矿业大学(221008)

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摘 要:本文主要介绍条形基础受力及变形的计算方法。首先利用条形基础设计中常用的“倒梁法”对条形基础进行受力分析,再由每跨的弯矩确定基础的变形,在分析过程中,将多跨超静定结构转化为单跨静定结构,并用“力法”进行求解,使复杂体系简单化。 关键词:条形基础,受力,变形,倒梁法

1.引言

基础内力分析方法有多种,建筑结构设计通常把上部结构、基础与地基三者作为彼此离散独立的结构单元进行力学分析。事实上,这种分析方法是不合理的,因为地基、基础和上部结构分离后,虽然满足静力平衡条件,但却完全忽略了三者间受荷前后的变形连续性。因此,合理的力学分析方法,原则上应该以地基、基础和上部结构之间必须同时满足静力平衡和变形协调两个条件为前提,只有这样,才能保证三者在外荷载作用下彼此影响的内在联系。

本文中采用的分析方法是“倒梁法”[1],即将条形基础的结构受力转化为梁的受力来分析。这种分析方法的前提是地基压力分布呈直线或平面分布,如此只要求出梁的受力和变形,即可得出原条形基础的受力和变形情况。梁的结构分析可借助于结构力学中的“力法”,梁的变形可利用挠曲线微分方程进行求解。当然,除此之外还有其它方法可以用来分析条形基础的受力和变形,比如“文克勒法”、“剪力平衡法”,它们都适用于各自特定的情况。无论是哪一种模型,最终的目的都是通过简化原来的结构,从而求得最终的内力和变形,以下将具体分析条形基础的受力和变形。

2.基础受力分析(力法)[2]

2.1条型基础支座反力初步求解

首先来看一条形基础的示意图。

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