冷换设备和容器基础遇软土地基提高 桩基水平承载力问题

王晓晶(中海油石化工程有限公司，山东 青岛 266061)

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石油化工冷换设备和卧式容器基础除了承受竖向荷载以外，还要承受基础顶部传来的水平推力，这个水平推力包括基础顶部相连管道传来的温度应力，基础顶部活荷载、温度变化在设备支撑面上引起的摩擦力及停产检修时的抽芯力，设备传来的风荷载，地震作用下水平推力。所以水平承载力的计算也很重要，尤其基础遇软土地基时基础承受水平荷载能力较低。

1 石油化工冷换设备和容器桩基础设计中要充分考虑水平承载力

石油化工冷换设备和容器桩基础设计中通常主要承担竖向荷载为主，这其中结构自重大约占15%，使用荷载占85%左右根据[1]。同时，石油化工冷换设备和容器基础通常也要抵抗风荷载和地震作用，风和地震对冷换设备和容器基础产生的效应一是会产生倾覆力矩根据[2]，另一就是会产生基底剪力，倾覆力矩则是无非对竖向受力构件产生轴向力作用。“冷换设备基础计算简图”，但基底剪力则必须由水平抗力来承担。在天然地基设计中，石油化工冷换设备和容器基础水平抗力主要由基底与土的摩擦力、基础周边土的土压力，共同来提供，对于粘性土、砂土等，混凝土与其之间的摩擦系数通常可以达到0.45左右。因此，仅仅光基底的摩擦力这一项，相当于轴向压力的45%。而地震或风荷载引起的基底剪力，由于受地震烈度及结构自震周期影响等，很难超过10%根据[3]。……