第十一章桩基础47节ppt课件.ppt

《第十一章桩基础47节ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四节桩的内力与位移计算桩在横向力（包括弯矩）作用下的工作情况较轴向受力时要复杂些，但仍然是从保证桩身材料和地基强度与稳定性以及桩顶水平位移满足使用要求来分析和确定桩的横轴向承载力。桩的破坏模式:桩身发生挠曲破坏，形成一端嵌固的地基梁。如果不断增大横向荷载，可使桩身在较大弯距处发生断裂或使桩发生超过桩或结构物的容许变形值的侧向位移。基桩的横向容许承载力将由桩身材料的抗剪强度或侧向变形条件决定。横向荷载作用下桩身内力与位移的计算方法国内外已有不少，我国普遍采用的是将桩作为弹性地基上的梁，按文克尔假定（梁身任一点的土抗力和该点的位移成正比）进行

2、求解，简称弹性地基梁法。所得结果一般较安全。我国铁路、水利、公路及房屋建筑等领域在桩的设计中常用的“m”法以及“K”法、“常数”法（或称张有龄法）、“C”法等均属于此种方法。一、单排桩基桩内力和位移计算（1）土的弹性抗力桩基础在荷载（横轴向荷载和力矩）作用下产生水平位移和转角,桩挤压桩侧土体，桩侧土必然对桩产生一横向土抗力zx，它起抵抗外力和稳定桩基础的作用，土的这种作用力称为土的弹性抗力。zx即指深度为Z处的横向（X轴向）土抗力，其大小取决于土体性质、桩身刚度、桩的入土深度、桩的截面形状、桩距及荷载等因素。1.基本概念假定桩的横向土抗

3、力符合文克尔假定，即梁身任一点的土抗力和该点的位移成正比式中：zx——横向土抗力（kN/m2）；C——地基系数（kN/m3）xz——深度Z处桩的横向位移（m）。（2）文克尔假定（3）地基系数基本概念：地基系数C表示单位面积土在弹性限度内产生单位变形时所需要的力。它的大小与地基土的类别、物理力学性质有关。地基系数C值是通过对试桩在不同类别土质及不同深度进行实测xz及zx后反算得到。C值随深度的分布规律：地基系数C值不仅与土的类别及其性质有关，而且也随深度而变化。由于实测的客观条件和分析方法不尽相同等原因，所采用的C值随深度的分布规律也各有

4、不同。常用的几种地基系数分布规律如下所示。地基系数变化规律①“m”法：假定地基系数C随深度呈线性增长，即C=mZ。m称为地基系数随深度变化的比例系数（kN/m4）。②“K”法：假定地基系数C随深度呈折线变化即在桩身第一挠曲变形零点以上地基系数C随深度呈凹形抛物线增加；该点以下，地基系数C=K（kN/m3）为常数。相应的基桩内力和位移计算方法为：③“c”法：假定地基系数C随深度呈抛物线增加，即Ｃ=cZ0.5，当无量纲入土深度达4后为常数。c为地基系数的比例系数（kN/m3.5）。④“常数”法，又称“张有龄法”：假定地基系数C沿深度为均匀分布，

5、不随深度而变化，即C=K0（kN/m3）为常数。本节介绍目前应用较广并列入《公桥基规》中的“m”法。按“m”法计算时，地基系数的比例系数m值可根据试验实测决定，无实测数据时可参考下表中的数值选用；非岩石类土的比例系数m值序号土的分类m或m0（MN/m4）1流塑粘性土IL>1、淤泥3～52软塑粘性土1>IL>0.5、粉砂5～103硬塑粘性土0.5>IL>0、细砂、中砂10～204坚硬、半坚硬粘性土IL<0、粗砂20～305砾砂、角砾、圆砾、碎石、卵石30～806密实粗砂夹卵石，密实漂卵石80～120关于“m”值1）由于桩的水平荷载与位移关系是

6、非线性的，即m值随荷载与位移增大而有所减少，因此，m值的确定要与桩的实际荷载相适应。一般结构在地面处最大位移不超过10mm，对位移敏感的结构及桥梁结构为6mm。位移较大时，应适当降低表列m值。2）当基础侧面为几种不同土层时，将地面或局部冲刷线以下深度内各土层的（二）单桩、单排桩与多排桩单桩、单排桩：指在与水平外力H作用面相垂直的平面上，由单根或多根桩组成的单根（排）桩的桩基础，对于单桩来说，上部荷载全由它承担。对于单排桩，若作用于承台底面中心的荷载为N、H、My，当N在承台横桥向无偏心时，则可以假定它是平均分布在各桩上的，即式中：n——桩的

7、根数。当竖向力N在承台横桥向有偏心距e时，即Mx=ey.N.因此每根桩上的竖向作用力可按偏心受压计算，即单桩、单排桩多排桩,指在水平外力作用平面内有一根以上的桩的桩基础（对单排桩作横桥向验算时也属此情况），不能直接应用上述公式计算各桩顶作用力，须应用结构力学方法另行计算,所以另列一类。（三）桩的计算宽度桩在水平外力作用下，除了桩身宽度范围内桩侧土受挤压外，在桩身宽度以外的一定范围内的土体都受到一定程度的影响（空间受力），且对不同截面形状的桩，土受到的影响范围大小也不同。为了将空间受力简化为平面受力，并综合考虑桩的截面形状及多排桩桩间的相互遮

8、蔽作用，将桩的设计宽度（直径）换算成相当实际工作条件下，矩形截面桩的宽度b1,b1称为桩的计算宽度。名称符号基础形状形状换算系数1.00.90.9《公桥基规》中桩的计算宽度。《建