地基对应的振动方式有4种,对应4种刚度以及刚度系数。①天然地基抗压刚度系数Cz。垂直振动时,体式基础(视为绝对刚体)在垂直力作用下,当作用力无偏心时,基础只产生垂直的弹性变位,此时基底各点接触压力(动反力)假定为均匀分布,则有:
…(1) |
式中为弹性动反力(千帕);
为竖向弹性位移(米);
为天然地基抗压刚度系数(千牛/立方米)。与地基土的性质、基础的特性(基底形状、面积、埋深、回填土情况、基底压力和基础本身刚性等)及扰力特性有关。根据大量试验和实测资料的分析,发现
和基础的底面尺寸有如下关系:当基底面积A大于等于20平方米时,
值变化不大,可认为是常数;当A小于20平方米时,
与A的立方根成反比。②天然地基抗剪刚度系数
。水平振动时:
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式中为基础底面水平剪力(千牛/平方米);
为天然地基的抗剪刚度系数(千牛/立方米);
为地基表面在水平方向的弹性位移(米)。③天然地基抗弯刚度系数
。回转振动时:
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式中为使基础产生摇摆振动的总力矩(千牛·米);
为天然地基的抗弯刚度系数(千牛/立方米);
为基础产生弹性转动角变位(弧度);
为基础对通过其底面形心并垂直于回转面的轴(y轴)的惯性矩(米4)。④天然地基抗扭刚度系数Cφ。扭转振动时:
…(4) |
式中为作用于基础上的总扭矩(千牛·米);
为天然地基的抗扭刚度系数(千牛/立方米);
为基础扭转角变位(弧度);
为扭转惯性矩(米4)