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《刚柔性桩复合地基承载力计算研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、刚柔性桩复合地基承载力计算研究摘要：刚柔性桩复合地基目前理论研究远远滞后于工程实践，目前的设计计算主要采用半公式半经验算法，本文考虑现有刚柔性桩地基承载力的计算方法的缺点，根据其受力特点提出一种新的优化计算模型。关键词：地基处理复合地基刚柔性桩优化模型0引言随着建筑行业的发展，上层建筑物对地基承载力等各方面的要求日渐提高。刚柔性桩复合地基作为一种新的地基处理方法，目前已经投入使用，可以有效提高地基土的承载能力，减小压缩地基沉降，发挥深部优良地基土的承载力作用。但其理论计算方面远远滞后于工程实践。1刚柔性桩复
2、合地基承载力现有算法1.1单桩承载力计算（1）柔性水泥搅拌桩依据JGJ79-2002《建筑地基处理技术规范》中给出的水泥搅拌桩单桩承载力计算公式：（1）（2）式中:为单桩承载力特征值,,取上二式较小值;为桩周长,m;为桩侧摩阻力,;为桩长范围内各土层的厚度,m;α为桩端土天然地基承载力折减系数;桩端土未经修正的承载力特征值;为端面积；η为桩身强度折减系数；为与搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土块，边长为70.7mm的立方体在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值，。（2）刚性素混凝土桩依据JGJ7
3、9-2002及JGJ94-2008《建筑桩基础技术规范》刚性桩单桩承载力设计值,计算公式如下：（3）（4）式中:单桩设计承载力;K安全系数,取1.6;单桩极限承载力,;桩周长,m;桩周土极限侧阻力,;桩端阻力极限值,。1.2复合地基承载力特征值计算依据JGY79-2002,复合地基承载力特征值计算如下:（5）式中:为复合地基承载力特征值,;m为桩面积置换率;β为桩间土承载力折减系数;为处理后桩间土承载力特征值（可取天然地基承载力特征值）。1.3刚柔性复合地基承载力特征值计算地基上部荷载由刚性桩、柔性桩及桩间
4、土共同承担,故复合地基桩面积置换率由刚性及柔性桩两种组成计算如下式:（6）其中：式中:分别为柔性桩及刚性桩桩面积置换率;为柔性桩桩单承载力特征值,;刚性桩单桩承载力设计值,;、分别为柔性桩桩及刚性桩横截面面积,;β为桩间土单承载力折减系数,取0.4~0.6;为桩间土承载力特征值,;分别为柔性桩及刚性桩桩数;A为复合地基处理面积,。2承载力计算优化模型2.1原有算法中的缺陷复合地基承载力是刚性桩、柔性桩和修正过后地基土承载力的简单叠加，但实际上三者的承载力难以同时达到设计承载力。考虑到以上缺陷，本文提出一种新
5、的计算模型。此模型基于刚柔性桩复合地基的受力特点：1.柔性桩和土体协同作用为一整理，提高原地基土的强度，共同承担载荷，协同变形；2.刚性桩传力至深部土层，发挥深部优良地基土的承载力作用，分担上部地基土载荷，减少沉降。2.2基本假设和符号首先做如下假设：1.上部为刚性基础，基础底面变形忽略不计；2.桩顶和地基表层土沉降量s相同；3.不考虑桩侧摩阻力对土体应力分布的影响；4.忽略桩端位移对桩体压缩的影响。基本符号：为刚性桩和柔性桩的置换率；、、分别为刚性桩、柔性桩和桩间土的压缩模量；分别为刚性桩和柔性桩的桩长；
6、2.3模型计算首先确定载荷分担量：根据材料力学轴向应力应变公式：（7）对于单位面积内的复合地基而言，因为桩顶沉降和地基土沉降量s相同，可得：（8）（9）（10）（11）单位面积内刚性桩分担载荷：（12）（13）从而：刚性桩的应力以及地基土与柔性桩的和应力：（14）（15）刚性桩单桩承载力为：（16）（17）根据《地基处理》地基土和柔性桩复合地基的承载力为：（18）（式中：为地基土十字板抗剪强度；n为柔性桩和地基土的应力比）推导出：（19）对于刚柔性桩复合地基刚性桩需要满足承载力需求，刚性桩分担的载荷必须小于
7、单桩承载力特征值，同时上部地基土和柔性桩部分也需要满足承载力要求，分担应力应小于上式中从而有以下关系：（20）（21）从而反算出容许承载力：（22）（23）取两式中最小值。考虑到刚性桩对地基土变形的限制作用、刚性桩桩端沉降对桩身压缩的影响、桩身侧摩阻力对土中应力分布的影响以及施工影响，加以修正系数对承载力进行修正得：（24）3总结本文中的承载力优化模型充分考虑了刚柔性桩的受力特点，并分别考虑刚性桩的承载力要求和柔性桩—地基土的承载力要求，使两者受力均低于承载力特征值，保证地基整体的稳固。同时引入修正系数，考
8、虑刚性桩对地基土变形的限制作用、刚性桩桩端沉降对桩身压缩的影响、桩身侧摩阻力对土中应力分布的影响以及施工影响。但其合理性有待工程实践检验。---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------搀扶扶持教学工作总结[搀扶扶持教
