筒仓筏板基础计算分析

邵咏庆 高 峰

(中建材国际装备有限公司，北京 100048)

1 工程概况

某海外工程，需建12个水泥库，分为2组，每组6个。每个筒仓直径16 m，总高约40 m，储量为5 000 t，总储量为60 000 t。筒仓下部为混凝土结构，上部为钢板仓，基础采用桩基础，桩为干作业螺旋成孔灌注桩，桩为嵌岩桩，持力层为第⑤层石灰石。地下水位为－2.0 m。地基土层信息见表1。

表1 地基土层参数表

桩采用C20混凝土，承台采用C30混凝土，钢筋采用HRB400。

筏板基础布置如图1所示，6个筒仓的环形筏板基础连在一起，称为整体。图1中圆圈为桩，共144根桩。

2 计算分析

采用通用有限元软件SAP2000建模分析。模型如图2所示。

荷载组合。上部竖向荷载不均匀分布将导致地基反力的合力作用点与筏板基础形心和结构重心不重合。筏板基础下布置桩，桩的沉降较小，将减少这种整体影响，但因单桩竖向反力都较大，如果不充分考虑荷载不均匀布置，将给结构安全带来隐患。当桩上部筒仓满载时，竖向荷载可以平衡一部分桩的竖向反力。而当桩上筒仓空载，而两侧筒仓同时满载时，筏板基础顶部承受荷载较大，为荷载不利布置情况。为此列出实际使用中可能出现的各种荷载布置进行分析，以找出各种情况下荷载的最不利布置和基础的最大内力，以此为依据进行设计和配筋。

图1 筒仓筏板基础平面布置图

图2 计算分析模型

筒仓上活荷载组合情况见图3。

图3 筒仓活荷载各种可能布置

3 计算结果

设定荷载组合后，运行SAP2000，得到的计算结果如图4，图5所示。

图4 各筒仓均满载时最大应力图

部分分析计算结果见表2，此表仅列出一部分计算结果，此结果为配筋计算结果的包络值。

筒仓筏板基础配筋见图6，图7。

图5 单个筒仓空仓，其余筒仓满仓时最大变形图

表2 筏板基础配筋计算结果 mm2/mm

图6 筏板基础配筋图（外侧）

图7 筏板基础配筋图（联体处）

4 结语

通过计算分析可以看出，用有限元软件进行筒仓基础的荷载的最不利布置，可以模拟真实环境下可能出现影响结构安全的荷载最不利情况，以此为依据进行设计，可以更加安全可靠，更加经济合理。

[1]GB 50009-2001，建筑结构荷载规范(2006版)[S］.

[2]GB 50077-2003，钢筋混凝土筒仓设计规范[S］.