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[热点探讨]关于承载力标准值、特征值的探讨 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2008-06-24
以下文章大家能否发表一下意见:::: i}o[- S4  
6p?JAT5  
一、原因  /Ne<V2AX  
?HV`| Cw  
  与钢、混凝土、砌体等材料相比,土属于大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增长,地基承载力也在逐渐加在,很难界定出下一个真正的“极限值”,而根据现有的理论及经验的承载力计算公式,可以得出不同的值。因此,地基极限承载力的确定,实际上没有一个通用的界定标准,也没有一个适用于一切土类的计算公式,主要依赖根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整,考虑一个满足工程的要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋藏顺序有关,而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关,不能作为土的工程特性指标。  {FG|\nPw  
e&qh9mlE  
  另一方面,建筑物的正常使用应满足其功能要求,常常是承载力还有潜力可挖,而变形已达到可超过正常使用的限值,也就是变表控制了承载力。  8krpowVs~  
|)K]U  
  因此,根据传统习惯,地基设计所用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下,使建筑物的变形不超过其允许值的地基承载力,即允诺承载力,其安全系数已包括在内。无论对于天然地基或桩基础的设计,原则均是如此。  i7utKj*57  
zA!0l*H  
  随着《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)施行,要求抗力计算按承载能力极限状态,采用相应于极限值的“标准值”,并将过去的总安全系数一分为二,由荷载分项系数和抗力分项系数分担,这给传统上根据经验积累、采用允许值的地基设计带来了困扰。  hweaGL t0  
0#YX=vjX7  
  《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)以承力的允许值作为标准值,以深宽修正后的承载力值作为设计值,引起的问题是,抗力的设计值大于标准值,与《建筑可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)规定不符,因此本次规范进行了修订。  i6 (a@KRY  
p$x{yz3  
二、对策  !k/Pv\j/R  
F`9ZH.  
  《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)鉴于地基设计的特殊性,将上一版“应遵守本标准的规定”修改为“宜遵守本标准规定的原则”,并加强了正常使用极限状态的研究。而《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)也完善了正常使用极限状态的表达式,认可了地基设计中承载力计算可采用正常使用极限状态荷载效应标准组合。  y T#{UA^  
,57`D'  
   “特征值”一词,用以表示按正常使用极限状态计算时采用的地基承载力和单桩承载力的值。  MiRdX#+Y  
3:f[gV9K  
三、应用  {M?vBg R\B  
QEu=-7@>  
  用作抗力指标的代表值有标准值和特征值。当确定岩土抗剪强度和岩石单轴抗压强度指标时用标准值;由荷载试验确定承载力时取特征值,载荷试验包括深层、浅层、岩基、单桩、锚杆等,见规范有关附录。  "luR9l,RRE  
,s_T pq  
  地基承载力特征值fak是由荷载试验直接测定或由其与原位试验相关关系间接确定和由此而累积的经验值。它相于载荷试验时地基土压力-变形曲线上线性变形段内某一规定变形所对应的压力值,其最大值不应超过该压力-变形曲线上的比例界限值。  -#Z bR  
S>0nx ^P  
  修正后的地基承载力特征值fa是考虑了影响承载力的各项因素后,最终采用的相应于正常使用极限状态下的设计值的地基允许承载力。  j* *s^Sg  
M!tXN&V]  
  单桩承载力特征值Ra是由载荷试验直接测定或由其与原位试验的相关关系间接推定和由此而累积的经验值。它相应于正常使用极限状态下允许采用单桩承载力设计值。  TcGoSj<Z  
4ON_$FUe  
  当按地基承载力计算以确定基础底面积和埋深或按单桩承载力确定桩的数量时,传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态采用标准组合,相应的抗力限值采用修正后的地基承载力特征值或单桩承载力特征值。即S≤C,C为抗力或变形的限值;pk≤fa(地基);Qk≤Ra(桩基)。此时特征值fa、Ra即为正常使用极限状态下的抗力设计值。  *k1<: @%e  
7oR:1DX w|  
  当根据材料性质确定基础或桩台的高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,上部结构传来的荷载效应和相应的基底板应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,即γ0S≤R计算,此时地基反力p、桩顶下反力Ni和主动土压力Ea等相应为荷载设计值,要采用相应的分项系数。 Cua%1]"4w  
4.2.2 地基土工程特性指标的代表值应分别为标准值、平均值及特征值。抗剪强度指标应取标准值,压缩性指标应取平均值,荷载试验承载力应取特征值。 Z xb_K  
$L2%u8}8:  
在地基设计里,大多采用特征值,而不是设计值或标准值。实际上,这里的特征值,同时具备了设计值和标准值的含义。在意义上来说,它可以直接拿来设计,所以和设计值含义差不多。但是在取值上,它不带分项系数,所以它在取值上与标准值是一样的。为什么不叫标准值呢?主要就是使它与一般意义上的设计值、标准值区分开来。为什么地基设计要采用标准值呢?为什么不采用带分项系数的设计值呢?主要是因为地基变形一般是大变形,而且其极限承载力差异性很大,往往难以统一界定。所以地基设计的时候,不按承载力极限状态原则来设计,而按正常使用极限状态原则来设计,类似于裂缝挠度验算。所以地基承载力的取值就采用了与标准值相对应的特征值。  在取值原则上,特征值和标准值的本质是一样的。但是在使用意义上,它是设计值。过去地基规范有的............ CY& hIh~S@  
顾名思意,标准值是行业确认共同认定的值.特征值是通过一定方法取得的值来代表特定土层特征的值. q;:6_Qr  
;kJu$U  
地基承载力特征值是现行新规范的说法,而地基承载力标准值是老规范的说法,地基承载力特征值fak相当于原来的地基承载力标准值,地基承载力特征值fa相当于原来的地基承载力设计值。现行规范不同的是,地基承载力特征值取值没有了原来的经验表格可查,这也许是进步吧,但是对没有经验地区的中小工程的承载力确定是一头痛的事! zA;@@)hwR  
{h KjD"?  
GBJ7—89规范(老规范)有基本值、标准值、设计值说法 7 lo|dg80  
GBJ50007—2002规范(新规范)只有特征值的说法 ~-83Q5/[  
老规范中 ,\aUq|~  
f=fk+ηb*r*(b-3)+ ηd*r0*(d-0.5) rO:u6."_  
fk=ψf*f0 \Fe_rh  
f0---土工试验得出的单一的未经离散性修正的原始值,基本值;原位测试,查老规范表可得 0K-*WQ*#9  
ψf—回归修正系数 4A3nO<o MF  
fk---经离散性修正的数值,标准值; :vL1}H<  
f----是经深宽修正后的数值,设计值。 OGrBUP  
新规范取消了“基本值、标准值、设计值”说法,代之以“特征值”的说法,概念更明确,强调了“原位”,取消了查表法取得地基承载力基本值(也有标准值)这一笼统做法。 .Xdj(_&  
新规范中 >z`,ch6~  
fa=fak+ηb*r*(b-3)+ ηd*rm*(d-0.5) AC.A'|"]i  
fak---(未经深宽修正的)地基承载力特征值,就是老规范中标准值fk; P(>(K{v  
fa------是经深宽修正后的地基承载力特征值,就是老规范中设计值f 7DfTfTU6  
新老规范中,由公式 gs W0  
f=Mb*r*b+Md*r0*d+Mc*Ck A`u$A9[  
fa=Mb*r*b+Md*rm*d+Mc*Ck w~@-9<^K]v  
得出的f,fa不说自明。 CVi`bO4\  
求知若渴,谦虚若愚!QQ:17482812
离线贺兰石

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只看该作者 1楼 发表于: 2008-06-24
工作中俺还没理解的这么深刻,有见地。
岩土工程的虔诚信徒
离线wei3248684

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只看该作者 2楼 发表于: 2008-06-25
特征值就是容许值,标准值是统计上的意义
离线xu859

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只看该作者 3楼 发表于: 2008-10-17
   
离线lyjlyg06

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只看该作者 4楼 发表于: 2008-10-18
标准值是标准的,其来源是严格的,由规范查表或计算得来的;而特征值允许有地区经验和个人经验,所以是个可商谈的数据,也是岩土工程师信誉和素质的体现。
维一笑
离线ltc1314

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只看该作者 5楼 发表于: 2008-10-18
2楼说得言简意赅,5楼理解的恨到位,学习了
离线m1210

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只看该作者 6楼 发表于: 2008-10-19
楼主评述其实很到位,明确了特征值和标准的概念,估计能够给许多人进行概念上的澄清。 T@>6 3  
但要讲清楚这个问题,最好还得从《地基规范》的变化说起。 M->Kz{h?j  
我们知道,地基规范是从74年、89年以及02年经历了三个发展阶段。咱们搞勘察的,整天接触的问题绝大部分就是地基承载力,最初给出明确的表格可供咱们使用的就是“74”规范,它是收集了全国一百多份的平板载荷试验数据进行了二元一次回归方程而给出的表。使用方法就是按土的指标或原位测试指标平均值查得该值,综合评定后而得出“容许值”,对应的荷载就是标准组合。当然,在使用时按需要可以进行深度及宽度修正的。 tpz=} q  
89规范的承载力表,是经过了人为放大数值处理方法,但使用时有了更明确的要求,那就是进行数理统计而得出的标准值并进行回归统计修正,显然,这要比74规范只需进行平均值要复杂了,个人认为,这纯属是数学游戏,意义不大。(大家可以试算一下,按74规范查得的承载力和按89规范查得的承载力在数值上大体相当)。当然也可以按需要进行深宽修正,89规范给出的概念叫设计值,这样,人为把承载力的概念给整的让人晕乎乎的,完全没必要! R''Sfz>8  
02规范取消了承载力表格,强调的是理论计算和原位测试试验,并注重地区经验,而且承载力概念作了进一步的明晰:特征值:“由荷载试验直接测定或由其与原位试验相关关系间接确定和由此而累积的经验值。它相于载荷试验时地基土压力-变形曲线上线性变形段内某一规定变形所对应的压力值,其最大值不应超过该压力-变形曲线上的比例界限值”。当然,也可以按深宽进行修正。不难看出,这个“特征值”就是74规范的“容许值”,但取消了地基承载力表格,这督促我们要广泛收集地区经验,并加以整理,编制地方性的承载力表格。 =~;zVP   
个人认为,“特征值”提法非常灵活,既可以让你按理论计算、原位测试指标、土工指标(用平均值、标准值回归均可,由工程师自己掌握)确定,也可以按地区经验确定。甚至,如果你个人有足够经验,拍下自己脑门子确定一下,我看也未尝不可,嘿嘿。
一个搞勘察的有什么好显摆的?
离线yqtsd

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只看该作者 7楼 发表于: 2008-10-19
好东西啊,,,喜欢啊
离线mahn2008

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只看该作者 8楼 发表于: 2008-10-22
谢谢了,获益匪浅
离线lijh_789

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只看该作者 9楼 发表于: 2008-10-23
如果如7楼所说“甚至,如果你个人有足够经验,拍下自己脑门子确定一下,我看也未尝不可,嘿嘿。",那我们辛辛苦苦做勘察的意义就打折扣了。。。。
离线m1210

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只看该作者 10楼 发表于: 2008-10-24
引用第10楼lijh_789于2008-10-23 19:48发表的  : *+zy\AhkP  
如果如7楼所说“甚至,如果你个人有足够经验,拍下自己脑门子确定一下,我看也未尝不可,嘿嘿。",那我们辛辛苦苦做勘察的意义就打折扣了。。。。
;Ln7_  
勘察工作是很辛苦的,但很多勘察工作是粗糙的,嘿嘿。不过,我可能没说明,我想说的其实是:“拍脑门子”其实也是建立在“辛苦”勘察工作之上的,呵呵,不好意思了。
一个搞勘察的有什么好显摆的?
离线cumtxiaomad

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只看该作者 11楼 发表于: 2008-10-24
分析的不错
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