中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司 新疆乌鲁木齐市 830000
摘要：浅基础是工程建设领域常用的基础形式，新疆工程建设场地大多工程地质条件良好，通常小型建筑物基础设计仅进行地基承载力计算，可不进行地基变形计算，建筑物基础通常采用常规的矩形基础，针对圆形基础承载力计算公式规范中没有给出，本文根据材料力学方法对圆形基础在轴心荷载、小偏心荷载、大偏心荷载作用下承载力计算进行探讨，目的是加深对圆形基础承载力计算及基底压力分布特征的了解。
关键词：浅基础，地基承载力验算，圆形基础
1、概述
基础底面压力分布形式较为复杂，有马鞍形、抛物线形、或者倒钟形分布，当荷载较小时，刚性基础底面压力近似为直线，接近弹性理论解，由于基地压力都是作用在地基表面附近，根据弹性理论中的圣维南原理可知，其具体分布形式对地基中应力计算的影响将随深度的增加而减少，到一定深度以后，地基中的应力分布几乎与基地压力的分布形状无关，而只决定于荷载合力的大小和位置，目前《建筑地基基础设计规范》承载力计算公式中，允许采用简化方法，即假定基地压力按直线分布的材料力学方法。
2《建筑地基基础设计规范》承载力计算
（1）轴心荷载作用下承载力计算公式：
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①
（2）小偏心荷载作用下除满足①式外还需满足：
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②
（3）大偏心荷载作用下除满足①式外还需满足：
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③
式中：
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-相应于作用的标准组合时，基础底面的平均压力（kPa）；
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-相应于作用的标准组合时，基础底面边缘的最大压力值；
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-相应于作用的标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力值（kN）；
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-基础自重和基础上的土重（kN）；
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-基础底面积（m2）；
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-相应于作用的标准组合时，作用于基础底面的力矩值（kN·m）；
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-基础底面的抵抗矩（m3）；
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-垂直于力矩作用方向的基础底面边长（m）；
-合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离（m），
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-修正后的地基承载力特征值（kPa）。
3.对承载力计算公式的探讨
由式①、②、③，显然规范地基承载力计算采用了假定基底压力按直线分布的材料力学方法，但规范给定的承载力计算式适用于矩形基础，具有一定的局限性。目前工程建设中基础的形式多种多样，例如风力发电场风机基础的圆形基础，本节内容进行探讨如何对圆形基础进行承载力计算。
圆形基础在轴心荷载作用下仍可使用 ①式进行基础底面平均压力计算，根据材料力学，圆形截面杆件抗弯截面系数
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，圆形基础在弯矩荷载及竖向荷载共同作用下，基础底面最大压力可根据材料力学偏心压缩计算方法按下式计算：
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同理可得圆形基础：
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显然：当偏心距
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时，基底最小压应力为0，出现在基础外边缘处，可以推断当圆形基础底面外力合力偏心距
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时，基础小偏心受压，此时基底最大压应力应满足：
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④
当
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时，基础底面出现了脱离区，设合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离为a，此时假设最大弯矩作用平面内基底压力按三角形分布，作用面积如图 3.1所示。此时图中阴影面积SA即为圆形基础底面受压区面积，可按下式计算：
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⑤
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⑥
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4.结束语
建筑工程中常用矩形基础，规范中明确给出矩形基础的承载力计算公式，工程中应用广泛，设计人员较为熟悉，但对圆形基础的承载力计算公式规范中未明确给出，设计人员应用较少，本文根据材料力学偏心受压杆件应力计算方法，讨论圆形基础在轴心受压、小偏心受压、大偏心受压承载力计算方法，加深设计人员对圆形基础承载力计算的了解。
参考文献：
［1］中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011），21-22
［2］刘鸿文.材料力学.高等教育出版社
［3］杨位洸.地基及基础.中国建筑工业出版社