陳功　袁昀　姜力

摘 要：首先介紹基礎(chǔ)的概念及分類(lèi)，其次利用旋轉(zhuǎn)類(lèi)比法對(duì)筏板基礎(chǔ)進(jìn)行受力分析，然后對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)進(jìn)行受力分析，并提出剛性基礎(chǔ)與柔性基礎(chǔ)的區(qū)別，最后得出相關(guān)結(jié)論。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)；結(jié)構(gòu)受力；等效簡(jiǎn)化；分析研究

一、基礎(chǔ)概述

建筑結(jié)構(gòu)通常由樓板、梁、柱、承重墻、基礎(chǔ)等組成，基礎(chǔ)承受上部結(jié)構(gòu)傳遞的荷載作用，并將其傳遞至地基?；A(chǔ)與地基是兩個(gè)完全不同的概念，在高職高專(zhuān)土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，學(xué)生很容易將其概念與作用混淆?；A(chǔ)位于建筑結(jié)構(gòu)底部，是建筑結(jié)構(gòu)的組成部分，承受由上而下傳遞的荷載作用；地基不是建筑結(jié)構(gòu)的組成部分，地基通常由自然堅(jiān)硬穩(wěn)固的地質(zhì)巖土所組成，或通過(guò)人工處理所形成建筑結(jié)構(gòu)地基，地基屬于大地組成范疇。

建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可分為獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、深井基礎(chǔ)等，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式取決于結(jié)構(gòu)類(lèi)型、荷載布置及大小、基礎(chǔ)所處的地質(zhì)水文條件、工程造價(jià)、施工條件等因素。

二、筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受力分析

筏板基礎(chǔ)猶如筏船底板，設(shè)置在地基頂面，其通常應(yīng)用于高層建筑結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、上部荷載較大且地基條件較差的結(jié)構(gòu)、地鐵工程（底部設(shè)置抗浮樁的抗浮筏板）等工程中。

在筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受力分析時(shí)，可將整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)和地基旋轉(zhuǎn)180°，將筏板基礎(chǔ)簡(jiǎn)化為多跨連續(xù)板進(jìn)行受力分析，作用于筏板底面的地基反力可簡(jiǎn)化為多跨連續(xù)板上的面荷載，剪力墻或承重柱與筏板基礎(chǔ)交界處可簡(jiǎn)化為多跨連續(xù)板的支座約束。

多跨連續(xù)板通常在荷載作用下，其跨中部位產(chǎn)生正彎矩，支座約束處產(chǎn)生負(fù)彎矩，這就很好解釋了筏板基礎(chǔ)配筋為雙層配筋的原因。此外，根據(jù)筏板基礎(chǔ)主梁、次梁的布置情況，可將筏板按照單向板、雙向板進(jìn)行受力計(jì)算。

當(dāng)筏板板厚較小時(shí)，其主要受彎；當(dāng)筏板板厚較大時(shí)，除受彎作用外，還應(yīng)考慮其抗沖切或抗剪切作用。薄板主要由受彎作用控制，但厚板不能只考慮受彎作用，在某些條件下可將厚板近似看作普通梁來(lái)進(jìn)行受力計(jì)算分析，這就很好解釋了薄板與厚板的受力作用區(qū)別。

此外，筏板基礎(chǔ)是一整塊鋼筋混凝土板，為防止混凝土溫度應(yīng)力作用而造成基礎(chǔ)開(kāi)裂，通常情況下應(yīng)在筏板基礎(chǔ)中設(shè)置后澆帶，即將其混凝土分開(kāi)進(jìn)行澆筑，避免混凝土熱脹冷縮而造成結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。筏板基礎(chǔ)由于溫度應(yīng)力開(kāi)裂會(huì)使結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、耐久性和防水性大大降低，故應(yīng)重視筏板基礎(chǔ)后澆帶布置，以及后澆帶防水所采取的措施（止水帶）。

三、獨(dú)立基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受力分析

當(dāng)上部荷載作用較小，且地基條件較好時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)可采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)。

獨(dú)立基礎(chǔ)與條形基礎(chǔ)的區(qū)別較大，在高職高專(zhuān)土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，學(xué)生很容易將其概念與作用混淆。獨(dú)立基礎(chǔ)為框架柱底部設(shè)置的單個(gè)獨(dú)立型基礎(chǔ)，獨(dú)立基礎(chǔ)之間除地基梁外，無(wú)任何構(gòu)件相聯(lián)結(jié)；條形基礎(chǔ)為沿著承重磚墻底部設(shè)置的基礎(chǔ)，呈長(zhǎng)條狀，且條形基礎(chǔ)之間縱橫相聯(lián)，彼此閉合相聯(lián)；獨(dú)立基礎(chǔ)與條形基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)施工平面布置圖區(qū)別較大。

獨(dú)立基礎(chǔ)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可分為單柱式獨(dú)立基礎(chǔ)、雙柱式獨(dú)立基礎(chǔ)或多柱式獨(dú)立基礎(chǔ)。按照筏板基礎(chǔ)受力分析思路，同樣可將整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)和地基旋轉(zhuǎn)180°，將單柱式獨(dú)立基礎(chǔ)簡(jiǎn)化為懸臂板進(jìn)行受力分析，雙柱式獨(dú)立基礎(chǔ)或多柱式獨(dú)立基礎(chǔ)簡(jiǎn)化為單跨或多跨懸臂板進(jìn)行受力分析。懸臂板在荷載作用下承受負(fù)彎矩作用，故單柱式獨(dú)立基礎(chǔ)只需在基礎(chǔ)底板布置受力鋼筋即可，根據(jù)底面不同方向的尺寸大小可將其簡(jiǎn)化為單向板、雙向板或主要受力方向及次要受力方向來(lái)考慮配筋布置。單跨或多跨懸臂板通常在懸臂端或支座處承受負(fù)彎矩，但在板的跨中部位承受正彎矩作用，故雙柱式獨(dú)立基礎(chǔ)或多柱式獨(dú)立基礎(chǔ)應(yīng)雙層配筋。

以上討論的是鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，這類(lèi)基礎(chǔ)屬柔性基礎(chǔ)范疇。由砌體所砌筑而成的獨(dú)立基礎(chǔ)屬剛性基礎(chǔ)范疇，此類(lèi)基礎(chǔ)簡(jiǎn)稱(chēng)為砌體基礎(chǔ)，砌體基礎(chǔ)抗壓性能較好，但其抗剪、抗拉及抗彎性能較差，這類(lèi)基礎(chǔ)通常情況下只能承受較小的剪力和彎矩作用，其在剪力和彎矩作用下的變形較小，故為剛性基礎(chǔ)。剛性基礎(chǔ)一般按照臺(tái)階型布置，且應(yīng)限制其寬高比或剛性角，寬高比或剛性角過(guò)大，容易使其產(chǎn)生較大變形和內(nèi)力作用。

四、結(jié)語(yǔ)

在高職高專(zhuān)土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)的有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或施工課程中，學(xué)生易將基礎(chǔ)與地基、獨(dú)立基礎(chǔ)與條形基礎(chǔ)、剛性基礎(chǔ)與柔性基礎(chǔ)等概念混淆，專(zhuān)職教師應(yīng)在理論授課時(shí)利用簡(jiǎn)潔易懂的生活常識(shí)或日常現(xiàn)象進(jìn)行講解。高職高專(zhuān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類(lèi)課程，重點(diǎn)不在于其內(nèi)力計(jì)算和內(nèi)力分析，應(yīng)著重對(duì)學(xué)生受力模式和受力理念分析的培養(yǎng)。

同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)校企合作，不斷為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)條件，在條件允許的情況下，多帶學(xué)生到工地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的感性認(rèn)知和理性把控能力。

作者簡(jiǎn)介：陳功（1982-），男，漢族，四川自貢人，博士研究生，成都紡織高等專(zhuān)科學(xué)校建筑工程學(xué)院專(zhuān)職教師，講師，研究方向：結(jié)構(gòu)工程、工程管理。