基底壓力與地基承載力的比較

基底壓力與地基承載力的比較

方玉樹

（后勤工程學院，重慶  400041）

國家標準《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）（以下稱國標《地基規范》）第5.2.1條規定：當軸心荷載作用時，基底壓力應符合下式要求：

式中——相應于荷載效應標準組合時基礎底面處的平均壓力值；——修正后的地基承載力特征值。

當偏心荷載作用時，基底壓力除符合上式要求外尚應符合下式要求：

式中——相應于荷載效應標準組合時基礎底面邊緣的最大壓力值。

國標《地基規范》的上述規定存在下列問題：

1.荷載絕對不偏心是沒有的，這樣，單獨應用（1）式進行基底壓力與地基承載力比較的情形是不存在的，（1）式只能同（2）式一樣（并一起）用于荷載偏心的情形。因此，關于軸心荷載作用時基底壓力與地基承載力比較的規定成了多余的條款。

2.當偏心距不大于（為矩形基底偏心邊長度）時，有

代入（2）式得

整理得

令

代入（5）式得

顯然，當時，（7）式與（2）式等效。由（6）式和（7）式知，當時，，有偏心距時對基底平均壓力的要求反而比不偏心時寬一些，這顯然是不合理的。雖然國標《地基規范》規定當偏心荷載作用時基底壓力也要滿足（1）式的要求，但當時（2）式與（1）式矛盾仍是不應該的。

3. 國標《地基規范》第5.2.5條規定，時地基承載力計算不考慮荷載偏心影響。據此，對的荷載偏心情形，地基承載力應按（1）式驗算。然而國標《地基規范》第5.2.1條卻規定地基承載力應同時按（1）式和（2）式驗算。二者是矛盾的。

4.由（6）式和（7）式知，當時，，滿足（2）式就必然滿足（1）式。

當時，基底壓力重分布后的基底最大壓力為

式中——相應于荷載效應標準組合時上部結構傳至基礎頂面的豎向力值；——基礎自重和基礎上的土重；——矩形基底非偏心邊長度。

因有

故（8）式可寫成：

代入（2）式得

整理得

令

代入（12）式得

顯然，當時，（14）式與（2）式等效。由（13）式和（14）式知，因，故，。因此，當時，滿足（2）式就必然滿足（1）式。

綜合對和兩種情形的分析結果可知，當時，滿足（2）式就必然滿足（1）式。因此，當時，地基承載應滿足（1）式要求的規定是多余的。

鑒于上述情況，國標《地基規范》第5.2.1條的規定應修改為：當時，作用于基底的荷載可視為軸心作用荷載，基底壓力應符合（1）式要求；當時，作用于基底的荷載應視為偏心作用荷載，基底壓力應符合（2）式要求。如此修改后上述幾個問題均不再存在。