【摘 要】
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板式基础和桩基础是烟囱基础中常见的两种型式。现行烟囱设计规范依据极限平衡理论给出环形板式基础的配筋弯矩计算公式,但存在如下两个问题:首先,烟囱基础作为需有较高安全
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板式基础和桩基础是烟囱基础中常见的两种型式。现行烟囱设计规范依据极限平衡理论给出环形板式基础的配筋弯矩计算公式,但存在如下两个问题:首先,烟囱基础作为需有较高安全储备的结构,采用塑性极限分析法给出其配筋弯矩,虽保证了经济效果但降低了安全性;其次,环形板的抗弯刚度无法直接计算,环壁对底板的约束有待确定。此外,烟囱等高耸结构的桩基承台多为圆形和环形,而对于圆形、环形桩基承台的配筋弯矩计算问题,我国规范并未给出相应的计算公式。针对以上问题,本文采用弹性小挠度薄板理论,对荷载作用下的环形板式基础和圆形、环形桩基承台的位移与内力进行求解,并提出了相应的配筋弯矩计算公式。具体工作有:(1)采用弹性小挠度薄板理论给出了均布荷载与线性分布荷载作用下环形板式基础外悬挑的弯矩表达式,以及环壁为固支和简支约束条件下内悬挑的弯矩表达式,并建立了底板下部和底板内悬挑上部配筋弯矩的弹性理论计算公式。(2)采用弹性小挠度薄板理论对圆形板和环形板在环向均布线荷载下的挠度和弯矩进行求解,建立了圆形和环形桩基承台配筋弯矩的弹性理论计算公式。(3)针对具体的环形板式基础和圆形、环形桩基承台算例,分别采用SAP2000有限元软件、规范中的板式基础配筋弯矩公式进行计算,并与本文公式计算结果进行了对比。研究表明,采用本文建议公式计算的环形板式基础底板下部弯矩是规范公式计算结果的1.10~1.36倍,偏于安全。环形板式基础算例分析结果表明,相比于规范公式,本文建议公式计算结果与三维有限元分析结果更为接近且偏于安全。桩基承台的算例分析结果表明,本文公式计算结果与有限元软件计算结果相差较小,且偏于保守。上述分析结果表明,本文提出的环形板式基础和圆形、环形桩基承台的弹性理论弯矩计算公式可以保证配筋的安全性,为烟囱基础设计提供借鉴。
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