一种抗倾覆抗滑移基础 技术领域：
本发明涉及一种拱形网架建筑物的基础结构。
背景技术：
在建筑技术日益发展的今天，新的建筑结构型式不断涌现。近年来出现的拱形网架结构，由于其跨度大，内部可不设柱，且施工快捷而倍受瞩目，已得到越来越多的使用，但采用该种结构型式时，作用于基础顶面上的水平推力也因其结构特性比传统结构加大了很多，为了保证基础的抗倾覆及抗滑移能力，设计者往往只能简单地加大基础的尺寸，从而增加基础自重，以保证其抗倾覆及抗滑移能力足够大。这样做虽然也能解决问题，但无形中却大大增加了基础混凝土及钢材的用量，在经济上造成了较大的浪费。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是：针对传统的基础型式在解决基础抗倾覆及抗滑移方面能力的不足，提出一种抗倾覆及抗滑移能力的基础结构，该结构能有效提高基础的抗倾覆及抗滑移能力，减少基础混凝土的用量，降低建筑成本。
本发明的结构是这样的：基础底面为倾斜的，该基础底面与水平方向的夹角为α，基础深入地下多的侧面为迎力面；在基础底面设置有抗滑趾，抗滑趾的长度方向与基顶水平推力的方向垂直。
夹角α的取值为：土质地基为tgα＝0.1∶1；岩石地基为tgα＝0.2∶1。
抗滑趾的宽度b、高度h是通过计算确定的，其值应能满足基底交接面处的抗剪切及抗弯能力的要求。在满足这些要求后，b的取值范围应满足0.15B～0.25B，此处B为基础底面长度；抗滑趾高度h取值应满足250～450mm；抗滑趾的长度与基础底面宽度H同向且相等。
对本发明的设计思路说明如下：
对于传统的平底式基础结构来说，其基础底面是水平的，基础底面的有效抗倾覆力矩为M1＝G.x1，其中G为基础自重，x1为基础重心与基础角点间的距离；如果在保证基础总重量不变的前提下，将基础底面改为斜面，且基础底面倾斜方向的设置原则为：将倾斜后基础伸入地下较多的侧面确定为迎力面。此处所说的迎力面就是直接面向水平推力的一面。此时，该基础的有效抗倾覆力矩为M2＝G.x2，其中G为基础自重，x2为基础重心与基础角点间的距离。此时不难判断出，由于将基础底面按有利于增加抗倾覆力矩的方向加以倾斜，基础的重心点将向有利于增加抗倾力矩的一侧发生移动，即x2＞x1，在基础总重量G保持不变的前提下，显然可以得出M2＞M1的结论，换而言之，在建筑物水平推力一定的情况下，采用该方法就能有效提高基础抗倾能力。
在将基础底面改为倾斜型式以增加其抗倾覆能力的同时，还应增加基础的抗滑移能力。对于传统的平底式基础结构来说，其基础底面是水平的，该基础的有效抗滑移力为G.μ，其中G为基础自重，μ为基础底面土与基础底面的摩擦系数；而基础的滑移力为Eat。根据国家规范可以得出此时基础的抗滑移稳定性为：G.μ/Eat，其比值越大则表明基础的抗滑移能力越好。为了达到增大抗滑移能力的目的，通常有两种途径，第一种是加大基础的自重即增大G.μ的值，第二种是设法减小水平推力即减小Eat的值。但是，对于一项设计而言，作用于基础上的水平推力是一定的，为了使结构能够承受此推力，只能通过在基础上增加一个与水平推力作用方向相反的水平力来减小其对基础的滑移作用。如果在保证基础总重量不变的前提下，在基础底面增设一个抗滑趾，此时，该基础的有效抗滑移力仍为G.μ，增设抗滑趾后的基础底面土将对抗滑趾产生一个与基顶水平推力相反的力即P，此时水平推力的合力变为Eat-P，基础的抗滑移稳定性变为：G.μ/(Eat-P)，很显然，作为分母的水平推力减小，而基础的抗滑移能力显著提高。
本发明的有益效果是：通过将基础底面改为倾斜式结构并增设抗滑趾，能有效增加基础的抗倾覆及抗滑移能力，从而减少了基础混凝土用量，与传统方法相比，更加经济合理。
附图说明：
图1为传统的平底式基础结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明的结构示意图；
图4为图3的俯视图。
具体实施方式：
本发明的实施例：采用本发明结构提高基础的抗倾覆及抗滑移能力，按如下步骤进行：
第一，通过上部结构的计算得出作用于基础顶面的水平推力及其它各项内力指标，如弯距、轴力等；
第二，用第一步骤已有的水平推力及其它内力指标，先按照传统基础型式对基础分别进行抗倾覆及抗滑移设计，得出同时满足抗倾覆及抗滑移要求的基础对应的长、宽、高；
第三，对该基础分别进行抗倾覆及抗滑移优化设计，即将按上述第二步骤中确定的基础底部改为倾斜型式并增设抗滑趾；其中，倾斜方向应遵循的原则为：将倾斜后基础伸入地下较多的侧面确定为迎力面；抗滑趾的长度方向与基顶水平推力的方向垂直。抗滑趾的尺寸是通过计算确定的，其值应能满足抵抗与基底交接面处的抗剪切及抗弯能力。在满足这些要求后，宽度b的取值范围应满足0.15B～0.25B；高度h取值应满足250～450mm；其长度与基础底面宽度H同向且等值。
第四，通过抗倾覆及抗滑移优化设计将基底改为倾斜型式并增设抗滑趾后，基础的抗倾覆及抗滑移能力加大，此时可适当减小基础的外形尺寸，并通过多次基础抗倾覆及抗滑移试算，得出一个最优的基础设计尺寸，该尺寸应保证基础改为斜底并增设抗滑趾后，其抗倾覆及抗滑移能力满足国家规范中的各项要求。