板式基础的偏心研究

吴建勇

【摘要】对板式基础进行偏心设计可有效降低工程量和工程造价，并且对施工工艺亦无特殊要求。与传统无预偏心大板基础相比，由下压稳定控制的基础底板尺寸可相应减小，从而降低了混凝土量和底板配筋量。

【关键词】板式；优势；传统

1、直柱基础的设计缺陷

传统的直柱基础都是偏心受力的基础，这是因为铁塔塔脚主柱型心与基础截面型心重合，而铁塔基础作用力除竖向力外，还有水平荷载，因此开挖基础底板往往受到由水平力产生的较大弯矩，而且基础埋深越深，水平力产生的弯矩越大，基底由于弯矩产生的Pmax值也越大。

2、预偏心基础的优势

采用预偏心基础后，基础底板的压应力分别更均匀，Pmax减小，相同的基础可适用于地基强度较差的塔位，并且由于偏心存在，基础底板弯矩减小，基础钢筋量随之降低。因此，对板式基础进行偏心设计可有效降低工程量和工程造价，并且对施工工艺亦无特殊要求。与传统无预偏心大板基础相比，由下压稳定控制的基础底板尺寸可相应减小，从而降低了混凝土量和底板配筋量。

3、偏心优化分析

通过有限元三维数值仿真了分析输电杆塔偏心直柱板式新型基础在大荷载条件下的力学特征，这里定义板式基础偏心率为偏心距e与基础底板边长B的比值。

4、计算结果

4.1 基础主柱附近的底板存在应力集中現象，上部荷载并非均匀分布于底板，底板最大和最小应力与理论假定出现的部位有所区别，数值计算结果显示最大应力集中出现在直柱下方远离偏心侧的一方。

4.2 通过计算0、1/12、1/10、1/8、1/6、1/4六种不同偏心距结果，得到基底位移随偏心率增大的变化趋势可知，有分析可知当偏心率在1/8左右时，基础底板的应力和位移分布都较为均匀，建议工程中偏心距宜控制在1/8B-1/10B左右。