散裝平房倉水平荷載對基礎設計的影響分析

彭立純　帥　源

（1.國糧武漢科學研究設計院有限公司，湖北武漢　430079；2.中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司，湖北武漢　430071）

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散裝平房倉水平荷載對基礎設計的影響分析

彭立純1帥源2

（1.國糧武漢科學研究設計院有限公司，湖北武漢430079；2.中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司，湖北武漢430071）

摘要：結合幾個散裝平房倉的工程實例，介紹了基礎設計對水平荷載的考慮方法，計算分析了水平荷載對獨立基礎以及樁基礎設計的影響，結果表明，水平荷載對散裝平房倉基礎設計影響較大，往往成為基礎設計的控制因素。

關鍵詞：散裝平房倉，水平荷載，基底面積，樁基

0　引言

糧倉工程設計過程中，散裝平房倉工藝較為簡單，造價相對較低，應用最為廣泛［1］。與其他工業建筑相比，糧倉結構設計時糧食堆載引起的水平荷載對結構設計的影響不可忽視，糧食水平荷載除對倉體結構產生作用效應外，該水平荷載傳至基礎底，將使糧倉基礎承受較大的彎矩和水平力，往往成為基礎設計的控制性因素。

傳統的基礎設計，對于基礎在軸力、彎矩作用下的豎向承載力計算關注較多，而對于基礎在水平力作用下的水平向承載力計算較少考慮，導致一些結構工程師在散裝平房倉基礎設計過程中對于水平力的影響缺少重視，文章結合幾個工程實例分析水平荷載對于獨立基礎和樁基礎設計的影響，計算結果可為同類型基礎設計提供參考。

1　基礎設計對于水平荷載的考慮方法

1.1獨立基礎水平荷載考慮方法

GB 50320—2014糧食平房倉設計規范［2］指出，對于承受較大水平荷載的散裝平房倉，基礎設計時應按式（1）進行基礎抗滑移穩定性驗算。即對于獨立基礎，在基礎抗滑移穩定計算中，考慮水平力的影響。

其中，H為相應于作用的基本組合時，上部結構傳至基礎底面的水平力；N為相應于作用的基本組合時，上部結構傳至基礎底面的豎向力；Gk為基礎自重和其上的土重；μ為基礎底面對地基的摩擦系數。

1.2樁基礎水平荷載考慮方法

JGJ 94—2008建筑樁基技術規范［3］規定，承受水平荷載的樁基礎，應按式（2）驗算其在水平荷載作用下的水平承載能力。即對于樁基礎，當承受水平力時，在樁基水平承載能力驗算過程中，考慮水平力的影響。

其中，Hik為在荷載效應標準組合下，作用于基樁i樁頂處的水平力；Rh為單樁基礎或群樁中基樁的水平承載力特征值，對于單樁基礎，可取單樁的水平承載力特征值Rha。

根據《建筑樁基技術規范》相關規定，當樁的水平承載力由水平位移控制，可按下式估算預制樁、樁身配筋率不小于0. 65%的灌注樁的單樁水平承載力特征值：

其中，χoa為樁頂允許水平位移；vx為樁頂水平位移系數；α為樁基水平變形系數；EI為樁身抗彎剛度。

單樁水平承載力特征值乘以群樁效應系數即為基樁的水平承載力特征值。

2　水平荷載對基礎設計的影響分析

2.1水平荷載對獨立基礎設計的影響

選取云南、湖北沙洋、湖北文昌閣等地三座糧倉實際工程，分別按獨立基礎地基承載力要求和抗滑移要求計算基底面積，以此反映水平荷載對于獨立基礎設計的影響。

表1　獨立基礎基底面積計算表

由表1可知：1）就文章所分析情況而言，基底面積按抗滑移計算結果大于根據地基承載力要求計算結果，因此，糧倉基礎設計過程中若忽視基礎的抗滑移穩定性驗算，對基礎結構的安全性存在一定的隱患。2）從表1也可看出，隨著基礎埋深的增加，根據地基承載力要求計算所得基底面積與按抗滑移計算所得基底面積的差值逐漸縮小，說明隨著獨立基礎埋置深度的增加，水平荷載對結構設計的影響逐步減弱，這一點與設計常識相符。

2.2水平荷載對樁基礎設計的影響

以江西、湖北仙桃等地實際工程為例，針對具體群樁基礎分別按樁的豎向承載力要求和水平承載力要求計算樁基根數，以此反映水平荷載對于樁基礎設計的影響。

表2　樁基礎基樁根數計算表

由表2可知，就所分析的情況而言，散裝平房倉群樁基礎的基樁根數最終由樁的水平承載力計算結果控制，以往對于樁基重點關注豎向承載力的設計方法，在散裝平房倉設計中并不適用。散裝平房倉樁基礎的設計，需要綜合考慮豎向承載力計算結果和水平承載力計算結果，大多數情況下，由水平承載力計算結果控制設計。

3　結語

1）散裝平房倉若采用獨立基礎，基底面積的確定需要綜合考慮地基承載力和抗滑移穩定驗算的結果，若基礎設計忽視抗滑移穩定性驗算，基礎結構將存在一定的安全隱患，基礎抗滑移穩定驗算非常必要。2）散裝平房倉多采用樁基礎，樁基礎設計應綜合考慮樁基豎向承載力和水平承載力，鑒于散裝平房倉所受水平荷載較大，其樁基礎設計大多數情況下，由水平承載力計算結果控制。3）散裝平房倉基礎設計過程中，應重視水平荷載對基礎受力狀態的影響，文章結合工程實例，經計算表明，散裝平房倉基礎設計受水平荷載的影響較大，計算結果可為同類型基礎設計提供參考。

參考文獻：

［1］國家糧食局.國帑興倉固本寧邦——國家儲備糧庫建設紀實：技術篇［M］.北京：中國財政經濟出版社，2004.

［2］GB 50320—2014，糧食平房倉設計規范［S］.

［3］JGJ 94—2008，建筑樁基技術規范［S］.

On influential analysis of bulk storability and horizontal load on foundation design

Peng Lichun1Shuai Yuan2
（1. China Grain Wuhan Scientific Research and Design Institute Co.，Ltd，Wuhan 430079，China；2. Central Southern China Electric Power Design Institute of China Power Engineering Consulting Group，Wuhan 430071，China）

Abstract：The paper introduces the consideration methods for the foundation design for the horizontal load，indicates the calculation and analysis the influence of the horizontal load on the foundation design and piles by combining with bulk storability，and proves by the result that the horizontal load has larger influence on the foundation design for the bulk storability，becomes the control factor of foundation design.

Key words：bulk storability，horizontal load，foundation area，pile foundation

中圖分類號：TU470

文獻標識碼：A

文章編號：1009-6825（2016）09-0096-02

收稿日期：2016-01-18

作者簡介：彭立純（1983-），女，工程師；帥源（1985-），男，工程師