PKPM軟件JCCAD筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟舉例分析

/PKPM軟件JCCAD筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟舉例PKPM軟件JCCAD筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟舉例地質(zhì)資料輸入1、PKPM軟件的JCCAD部分進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，不肯定要輸入地質(zhì)資料。對(duì)于無(wú)樁的基礎(chǔ)，假如不進(jìn)行沉降計(jì)算，則可以不輸入地質(zhì)資料；假如要進(jìn)行沉降計(jì)算，則須要輸入地質(zhì)資料。輸入土的力學(xué)指標(biāo)包括：壓縮模量、重度。對(duì)于有樁基礎(chǔ)，假如不進(jìn)行單樁剛度及沉降計(jì)算的話，可以不輸入地質(zhì)資料；否則就要輸入。輸入土的力學(xué)指標(biāo)包括：壓縮模量、重度、狀態(tài)參數(shù)、內(nèi)摩擦角和粘聚力。2、在PKPM軟件主界面“結(jié)構(gòu)”頁(yè)中選擇“JCCAD”軟件的第一項(xiàng)“地質(zhì)資料輸入”，程序進(jìn)入地質(zhì)資料輸入環(huán)境，如下圖所示：土層布置給地質(zhì)資料命名之后，起先進(jìn)行土層布置，點(diǎn)擊右側(cè)菜單“土層布置”，如下圖所示：彈出土層參數(shù)對(duì)話框，顯示用于生成各勘測(cè)孔柱狀圖的地基土分層數(shù)據(jù)，如下圖所示：輸入孔點(diǎn)單擊“孔點(diǎn)輸入”→“輸入孔位”，以相對(duì)坐標(biāo)和米為單位，逐一輸入全部勘測(cè)孔點(diǎn)的相對(duì)位置?？c(diǎn)輸入結(jié)束后，程序自動(dòng)用互不重疊的三角形網(wǎng)格將各個(gè)孔點(diǎn)連接起來(lái)，并用插值法將孔點(diǎn)之間和孔點(diǎn)外部的場(chǎng)地土狀況計(jì)算出來(lái)。如下圖所示：程序要求孔點(diǎn)形成的三角形網(wǎng)格互不交叉，互不重疊。如孔點(diǎn)位置特別困難，程序自動(dòng)形成的網(wǎng)格不能滿意上述要求，可以通過(guò)“網(wǎng)格修改”吩咐由人工修改完成。點(diǎn)擊“修改參數(shù)”，點(diǎn)取已輸入的孔點(diǎn)，彈出孔點(diǎn)土層參數(shù)對(duì)話框，如下圖所示。對(duì)話框中顯示的是標(biāo)準(zhǔn)孔點(diǎn)的土參數(shù)，應(yīng)按各勘測(cè)孔的狀況修改表中的數(shù)據(jù)，如土層低標(biāo)高、土層參數(shù)、空口標(biāo)高、探孔水頭標(biāo)高等。空口位置一般不采納肯定坐標(biāo)，不必修改孔口坐標(biāo)。如某一列各勘測(cè)孔的土參數(shù)相同，可以選擇“用于全部點(diǎn)”，以削減修改土層參數(shù)的工作量。“復(fù)制”用于復(fù)制參數(shù)相同的孔點(diǎn)，“刪除孔位”用于刪除多余或輸入錯(cuò)誤的孔點(diǎn)。程序除完成地質(zhì)資料輸入外，還可以在此基礎(chǔ)上生成孔點(diǎn)土層柱狀圖、孔點(diǎn)剖面圖、土層剖面圖、土層和水頭的等高線圖及孔點(diǎn)平面圖等，還可以進(jìn)行承載力和沉降計(jì)算。基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)置在PKPM主界面選擇“JCCAD”的其次項(xiàng)“基礎(chǔ)人機(jī)互輸入”，程序進(jìn)入基礎(chǔ)交互輸入環(huán)境。屏幕顯示上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)相連的各層軸網(wǎng)及其柱墻支撐布置，并彈出右圖所示的“存在基礎(chǔ)模型數(shù)據(jù)文件”的對(duì)話框。選擇“讀取舊數(shù)據(jù)文件”項(xiàng)，則程序?qū)⒃械幕A(chǔ)數(shù)據(jù)和上部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)都讀出。如下圖所示：本菜單運(yùn)行的前提條件：1.上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算可以供應(yīng)荷載和凝合到基礎(chǔ)頂面的剛度；2.有完整精確地地質(zhì)報(bào)告輸入，并勝利讀入到合適位置；3.假如要讀取上部結(jié)構(gòu)分析傳來(lái)的荷載還應(yīng)當(dāng)運(yùn)行相應(yīng)的程序的內(nèi)力計(jì)算部分；4.假如要自動(dòng)生成基礎(chǔ)插筋數(shù)據(jù)還應(yīng)運(yùn)行畫柱施工圖程序。“地質(zhì)資料”→“打開(kāi)資料”→“平移對(duì)位”，如下圖所示：“參數(shù)輸入”→“基本參數(shù)”，第一頁(yè)：地基承載力計(jì)算參數(shù)，本頁(yè)對(duì)話框的參數(shù)是用于確定地基承載力的。其次頁(yè)：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)，本頁(yè)對(duì)話框用于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的公共參數(shù)。如下圖所示：個(gè)別參數(shù)，此菜單功能用于對(duì)“基本參數(shù)”統(tǒng)一設(shè)置的基礎(chǔ)參數(shù)個(gè)別修改，這樣不同的區(qū)域可以用不同的參數(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。如下圖所示：參數(shù)輸出點(diǎn)擊菜單，彈出如下圖所示的“基礎(chǔ)基本參數(shù).txt”文件，用戶可查看相關(guān)參數(shù)，并可將此文本文件打印輸出。文件所列的參數(shù)為總體參數(shù)，當(dāng)個(gè)別節(jié)點(diǎn)的參數(shù)和總體參數(shù)不一樣時(shí)應(yīng)以相應(yīng)計(jì)算結(jié)果文件中所列參數(shù)為準(zhǔn)。網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)本菜單功能用于增加、編輯PMCAD傳下的平面網(wǎng)格、軸線和節(jié)點(diǎn)，以滿意基礎(chǔ)布置的須要。如設(shè)置彈性地基梁的挑梁設(shè)置筏板加厚區(qū)域等。需留意該菜單調(diào)用應(yīng)在“荷載輸入”和“基礎(chǔ)布置”之前，否則荷載或基礎(chǔ)構(gòu)件可能會(huì)錯(cuò)位。荷載輸入1、荷載參數(shù)本菜單用于輸入荷載分項(xiàng)系數(shù)、組合系數(shù)等參數(shù)。點(diǎn)擊后，彈出下圖所示的“輸入荷載組合參數(shù)”對(duì)話框，內(nèi)含其隱含值。這些參數(shù)的隱含值按規(guī)范的相應(yīng)內(nèi)容確定。白色輸入框的值是用戶必需依據(jù)工程的用途進(jìn)行修改的參數(shù)，灰色的數(shù)值是規(guī)范指定值。其中：當(dāng)“安排無(wú)柱間節(jié)點(diǎn)荷載”選擇項(xiàng)打“√”后，程序可將墻間無(wú)柱間節(jié)點(diǎn)或無(wú)基礎(chǔ)柱上的荷載安排到節(jié)點(diǎn)四周的墻上，從而使墻下基礎(chǔ)不會(huì)產(chǎn)生丟荷載狀況。安排荷載的原則為按四周墻的長(zhǎng)度加權(quán)安排，長(zhǎng)墻安排的荷載多，短墻安排的荷載少?！案郊雍奢d”→“讀取荷載”本菜單用于選擇上部荷載的荷載來(lái)源種類，程序可讀取PM導(dǎo)荷和磚混荷載，TAT,PK,SATWE,PMSAP等多種來(lái)源上部結(jié)構(gòu)分析程序傳來(lái)的和基礎(chǔ)相連的柱、墻、支撐內(nèi)力、作為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的外荷載，界面如下圖。若要選用某上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序生成的荷載工況，則點(diǎn)擊左面相應(yīng)項(xiàng)。選取之后，右面的列表框中相應(yīng)荷載項(xiàng)前顯示√，表示荷載選中。程序讀取相應(yīng)程序生成的荷載工況的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力當(dāng)做基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值，并自動(dòng)依據(jù)相關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行荷載組合。當(dāng)前組合用戶選擇某種荷載組合，用于在圖形去顯示該組合的荷載圖，便于用戶查詢或打印。前面帶*的荷載組合是當(dāng)前組合。如下圖所示：光標(biāo)選擇某組荷載組合，點(diǎn)擊“確認(rèn)”鈕，該組荷載組合稱為當(dāng)前組合，屏幕顯示該組荷載組合圖并在下面提示區(qū)顯示該組荷載的總值以便利荷載校核，如下圖所示：目標(biāo)組合本菜單用于顯示具備某些特征的荷載圖，如標(biāo)準(zhǔn)組合下的最大軸力，最大偏心距等。目標(biāo)組合僅供用戶校核荷載之用，和地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)最終選用的荷載組合無(wú)關(guān)。點(diǎn)擊后，菜單顯示如下圖：荷載組合類型有標(biāo)準(zhǔn)組合、基本組合和準(zhǔn)永久組合。特征組合有最大軸力Nmax、最小軸力、最大偏心距、最大X向彎矩、最大Y向彎矩、最大負(fù)X向彎矩、最大負(fù)Y向彎矩。用光標(biāo)選擇某類荷載組合及某種最不利組合，點(diǎn)擊“確定”鈕，屏幕顯示具備選定特征的荷載組合圖。三、布置筏板基礎(chǔ)1、單擊“筏板”菜單后，彈出如下圖所示的界面：2、點(diǎn)取圍區(qū)生成，以圍區(qū)方式指定須要生成筏板的區(qū)域（必需由封閉多邊形網(wǎng)格組成），即可以自動(dòng)生成筏板基礎(chǔ)。3、修改板邊用于修改筏板的每個(gè)邊的挑出軸線距離，使成為各邊有不同的挑出寬度的筏板。4、刪除筏板在平面圖上選取已經(jīng)布置的筏板，則刪除筏板。5、筏板荷載用于輸入筏板上及挑出部位的荷載，用光標(biāo)選取某塊筏板，彈出下圖所示“輸入筏板荷載”對(duì)話框。輸入筏板荷載，假如是平板式基礎(chǔ)，可以干脆布置板帶，程序自動(dòng)確定板帶翼緣寬度形成地基梁模型。也可以不布置板帶，干脆定義地基梁形成梁元模型。因?yàn)榘寮傲豪咦灾赜沙绦蜃詣?dòng)計(jì)算加入，所以覆土重指板上土重，不包括板及梁肋自重。覆土上恒荷載應(yīng)包括地面做法或者地面架空板重量。6、沖切計(jì)算程序可自動(dòng)完成柱下筏板對(duì)板的沖切計(jì)算，以及對(duì)指定樁對(duì)筏板的沖切計(jì)算。其中：L表示最不利組合的代碼，R/L表示沖切平安系數(shù)（其中R表示筏板受沖切時(shí)最大抗力，L表示各荷載組合作用下的最大效應(yīng)）。R/S大于等于1.0為滿意沖切要求，否則小于1.0為不滿意沖切要求且顯示紅色。7、清理屏幕點(diǎn)擊后，則清除了在平面圖上的顯示的驗(yàn)算數(shù)值，可以重新計(jì)算。上部構(gòu)件布置本菜單用于輸入基礎(chǔ)上的一些附加構(gòu)件，以便程序自動(dòng)生成相關(guān)基礎(chǔ)或繪制相應(yīng)施工圖之用。菜單內(nèi)容如下圖所示：在進(jìn)行筏板的沖切驗(yàn)算的時(shí)候，假如板厚不滿意沖切要求，要增加柱墩。柱墩布置本菜單用于輸入平板基礎(chǔ)的板上柱墩，如下圖所示。點(diǎn)擊后，屏幕顯示下圖所示的菜單：用戶可以用“新建”、“修改”鈕來(lái)定義和修改柱墩類型。點(diǎn)擊后，屏幕上出現(xiàn)“柱墩尺寸”對(duì)話框。輸入長(zhǎng)寬高和端高尺寸后，點(diǎn)“確認(rèn)”生成或修改一種柱墩類型。其中，高及端高均指突出筏板部分的高度?？捎谩皠h除”鈕刪除已有的某類柱墩。當(dāng)要布置板上柱墩時(shí)，可選取相關(guān)柱，布置板上柱墩。柱墩刪除，點(diǎn)擊后，在平面圖上選取柱墩，則刪除柱墩。板帶本菜單用于設(shè)置板帶，是柱下平板基礎(chǔ)按彈性地基梁元法計(jì)算時(shí)必需運(yùn)行的菜單。點(diǎn)擊后，屏幕右邊顯示如圖所示菜單：通過(guò)板帶布置菜單，無(wú)需定義參數(shù)，就可以在網(wǎng)格線上布置板帶；通過(guò)板帶刪除，可將已布置的板帶刪除。若采納樁筏筏板有限元計(jì)算平板，且按“梁板（板帶）方式”進(jìn)行交互配筋設(shè)計(jì)及繪制板筋施工圖時(shí)，則應(yīng)設(shè)置板帶，建模時(shí)應(yīng)遵照升板規(guī)范有關(guān)規(guī)定，如一般柱網(wǎng)應(yīng)正交，柱網(wǎng)間距相差不宜太大。板帶布置位置不同可導(dǎo)致配筋的差異。布置原則是將板帶視為暗梁，沿柱網(wǎng)軸線布置，但在抽柱位置不應(yīng)布置板帶，以免將柱下板帶布置到跨中。重心校核本菜單用于筏板基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)的荷載重心?；A(chǔ)形心位置校核以及基底反力、地基承載力校核。點(diǎn)擊菜單后，屏幕顯示菜單，如下圖所示：各菜單說(shuō)明如下：選荷載組用于在全部荷載組合中選取一組進(jìn)行重心校核。點(diǎn)擊后，彈出下面所示“選擇荷載組合類型”對(duì)話框。點(diǎn)取后確認(rèn)即可。筏板重心、樁重心選定某組荷載組合后，進(jìn)行筏板重心校核。點(diǎn)擊后，屏幕上各塊筏板分別顯示作用于該板上的總豎向荷載作用點(diǎn)坐標(biāo)（重心）、板底平均反力、筏板形心坐標(biāo)、板底最大、最小反力位置和值以及偏心距比值，下圖為某荷載組合下筏板重心校核結(jié)果圖。圖形管理本菜單是“基礎(chǔ)人機(jī)交互輸入”菜單中有關(guān)圖形和繪制的管理工具，包括各類基礎(chǔ)視圖選項(xiàng)、圖形縮放、三維實(shí)體顯示、繪制等內(nèi)容。顯示內(nèi)容本菜單用于設(shè)置各類基礎(chǔ)視圖選項(xiàng)等信息，從而限制顯示的內(nèi)容，即可將當(dāng)前顯示的一些圖層開(kāi)閉。點(diǎn)擊菜單后，彈出下圖所示的“基礎(chǔ)輸入顯示開(kāi)關(guān)”對(duì)話框。用戶須要顯示某類基礎(chǔ)，則√選這類基礎(chǔ)的復(fù)選框。如要顯示獨(dú)基，則√選“獨(dú)基”復(fù)合框即可。寫圖文件本菜單用于將基礎(chǔ)設(shè)計(jì)用的節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)格編號(hào)圖、各組荷載組合圖存圖，并可將當(dāng)前圖形轉(zhuǎn)存。點(diǎn)擊菜單后，彈出下圖所示的“選擇輸出文件及圖名”對(duì)話框。OPGL方式本菜單用于用OpenGL技術(shù)顯示基礎(chǔ)實(shí)體模型，并可進(jìn)行多種漫游，下圖顯示的是基礎(chǔ)實(shí)體模型：八、結(jié)束退出本菜單用于結(jié)束基礎(chǔ)的輸入，退出“基礎(chǔ)人機(jī)交互輸入”菜單。點(diǎn)擊菜單后，程序?qū)⒁罁?jù)用戶基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，進(jìn)行必要的檢查，顯示相應(yīng)的提示信息。各組荷載地基承載力驗(yàn)算圖其中顯示為總豎向荷載作用點(diǎn)，基礎(chǔ)形心，板的平均、最大、最小反力（含基礎(chǔ)自重），基礎(chǔ)承載力荷載為紫色，形心為青色，反力為紅色，承載力為綠色。九、基礎(chǔ)梁板彈性地基梁法計(jì)算本菜單是采納彈性地基梁元法進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計(jì)算的菜單，它由4各從屬分菜單組成。彈性地基板整體沉降本菜單可用于按彈性地基梁元法輸入的筏板（帶肋梁或板帶）基礎(chǔ)、梁式基礎(chǔ)。獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)的沉降。樁筏基礎(chǔ)和無(wú)板帶的平板基礎(chǔ)則不能應(yīng)用此菜單。如不進(jìn)行沉降計(jì)算可不運(yùn)行此菜單，如采納廣義文克爾法計(jì)算梁板式基礎(chǔ)則必需運(yùn)行此菜單，并按剛性底板假定方法計(jì)算。一般區(qū)格短向不少于5個(gè)，長(zhǎng)向不少于7個(gè)，或長(zhǎng)、寬約為2000~3000mm,，總之區(qū)格總數(shù)不能超過(guò)1000個(gè)，并盡量使區(qū)格和筏板邊界對(duì)齊，一般區(qū)格的大小要反復(fù)調(diào)整幾次才能達(dá)到較志向的狀態(tài)。接著屏幕顯示地址資料勘探孔和建筑物相對(duì)位置，用戶檢查沒(méi)有問(wèn)題后點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵或隨意其他鍵退出本圖形。屏幕接著出現(xiàn)“沉降計(jì)算參數(shù)輸入”表沉降計(jì)算參數(shù)輸入：沉降計(jì)算地基模型系數(shù)：一般0.1—0.4。軟土取小值，硬土取大值，它限制邊角部反力和中心反力的比之：對(duì)于矩形板一般四世紀(jì)粘土應(yīng)限制在1.3—1.7左右，軟土限制在1.22左右。砂土限制在1.8—2.2左右；對(duì)于異形板粘土限制在1.9—2.2左右，砂土限制在1.8－2.6左右；一般正方形、圓形取大值，瘦長(zhǎng)條形取小值。這里有個(gè)特別重要的概念，就是地基模型的選用。程序用模型參數(shù)kij（默認(rèn)為0.2）來(lái)模擬不同的地基模型，kij=0的時(shí)候，為經(jīng)典文克爾地基模型，kij=1的時(shí)候，為彈性半空間模型。沉降計(jì)算閱歷系數(shù)：0，由程序自動(dòng)計(jì)算。在進(jìn)行上海地區(qū)工程的設(shè)計(jì)時(shí)，要特殊留意進(jìn)行校核。上海市工程建設(shè)規(guī)范《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》DGJ08－11－1999條文說(shuō)明、實(shí)測(cè)沉降資料發(fā)覺(jué)，在一些淺層粉性土地區(qū)，采納條文規(guī)定的沉降計(jì)算閱歷系數(shù)，可能導(dǎo)致計(jì)算沉降偏大；而對(duì)于第三層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土缺失或很薄，而第四層淤泥質(zhì)粘土層很厚（大于10m）且含水量很高（大于50％）的狀況，采納條文規(guī)定的沉降計(jì)算閱歷系數(shù)所得到的計(jì)算沉降量又可能小于實(shí)測(cè)值。地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值、基底至自然地面的平均土容重、地下水深度：依據(jù)實(shí)際狀況填寫。沉降計(jì)算壓縮層深度：程序自動(dòng)給出。假如用戶要采納人工確定的壓縮層深度計(jì)算獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)的壓縮層深度，只需在該值前加負(fù)號(hào)。該值前的正負(fù)號(hào)對(duì)板式基礎(chǔ)和梁式基礎(chǔ)的壓縮層深度無(wú)影響。在進(jìn)行上海地區(qū)工程的設(shè)計(jì)時(shí)，要特殊留意進(jìn)行校核。回彈再壓縮模量/壓縮模量（加權(quán)平均）：應(yīng)對(duì)于多層建筑為0，即不考慮。回彈再壓縮沉降計(jì)算閱歷系數(shù)：1.0梁式基礎(chǔ)、條基、獨(dú)基沉降計(jì)算壓縮層深度自動(dòng)確定：√運(yùn)用規(guī)范：國(guó)家規(guī)范、上海規(guī)范基礎(chǔ)剛?cè)嵝约俣ǎ簞傂约俣ā⑼耆嵝约俣▽?duì)于含有基礎(chǔ)梁的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)在應(yīng)選擇“完全柔性假定”，否則梁反力異樣。如采納廣義文克爾法計(jì)算梁板式基礎(chǔ)則必需運(yùn)行此菜單，并按剛性底板假定方法計(jì)算。完全柔性假定是依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007－2002中－5.3.9或者《上海地基規(guī)范》4.3.1-4.3.5，即常用的規(guī)范手算法，它可用于獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)和筏板基礎(chǔ)的沉降計(jì)算。剛性假定中地基模型系數(shù)是考慮土的應(yīng)力、應(yīng)變擴(kuò)散實(shí)力后的折減系數(shù)。修改完參數(shù)后，屏幕提示用戶將計(jì)算結(jié)果存在“CJJS.OUT”文件中，如用戶想改為其他名稱可在屏幕上輸入。如下圖所示：起先計(jì)算，如下圖所示：計(jì)算完成后屏幕用圖形方式顯示計(jì)算出的各塊筏板基礎(chǔ)各區(qū)格的沉降值設(shè)計(jì)反力，并在屏幕左上角用漢字顯示各塊板的平均沉降值（即形心處沉降），X向Y向傾角，平均附加反力值。點(diǎn)取“數(shù)據(jù)文件”菜單可查詢計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)文件。彈性地基基床反力系數(shù)（K值）的意義是，在單位面積上引起單位位移所需施加的外力。K值應(yīng)取和基礎(chǔ)接觸處的土參數(shù)，土越硬取值越大，埋置越深取值越大，考慮墊層影響取值較大。樁筏筏板有限元計(jì)算“基礎(chǔ)梁板彈性地基梁法計(jì)算”，簡(jiǎn)