文档介绍：第四章:桩基础的设计计算 1. 单排桩基桩内力和位移计算 2. 多排桩基桩内力和位移计算 3. 群桩基础的竖向分析及其验算 4. 承台的计算 5. 桩基础的设计 ,将桩看成弹性地基上的梁,用文克尔地基模型计算梁上任一点的位移与内力。简称弹性地基梁法,利用该法计算时需要解决的问题: 横轴向荷载作用下土中基桩的挠曲变形计算; 桩挠曲变形后桩周土的土抗力计算。 z zx Cx ???基本计算假定?弹性地基梁假定——桩周土看成弹性介质,桩看成支承在弹性介质上的有限或无限长梁; ?文克尔地基模型——桩在某深度处挠度与该处土抗力之间的关系符合文克尔地基模型。σ zx——横向土抗力; C——地基系数; x z——深度 z处的横向位移; ?土的弹性抗力及其分布规律?地基系数 C的物理意义及影响因素?物理意义——单位面积土在弹性范围内产生单位变形时所需要施加的力。?影响因素——土的类别与性质、深度、桩截面、桩距、荷载性质等。?地基系数 C的分布规律地基系数随深度变化的一般表达式: m——地基系数随深度变化的比例系数; z 0——常数,一般土质 z 0 =0 ; nzzmC)( 0?? z——地面或最大冲刷线以下地基系数计算点的深度; n——随不同计算假定而设置的指数。?“m”法假定——?“K”法假定——地基系数 C 沿深度分两段变化,在桩身第一挠曲零点以上按凹形抛物线变化( n =2 ),以下为常数 K。?“C”法假定——地基系数 C沿深度分两段变化, ,;的桩长段地基系数 C取常数。?“张有龄”法假定(常数法) ——地基系数 C 沿深度不变为常数 C=K 0(n =0 )。??,?h? , ?? ?h??“m”法计算的基本假定和各计算参数的确定?基本假定?土为弹性介质,地基系数 C在地面(最大冲刷线)处为 0, 随深度成比例增长; ?基础在产生挠曲变形时,在挠曲变形平面内基础与土之间的粘结力和摩擦力均不考虑; ?在水平力和竖向力作用下,任何深度处土的压缩性均用地基系数表示,即根据地基系数的物理概念,计算土的弹性压缩变形; ?桩的入土深度 h≤/ α,按刚性桩计算,桩的入土深度 h >/ α,按弹性桩计算。 h——地面(无冲刷)或最大冲刷线以下桩的入土深度; α——土中桩的变形系数, ?计算参数的确定?地基土的比例系数 m 和m 0?地基土比例系数 m 可通过试验实测确定,无试验资料时可按 表 3-16 取用( 新规范有部分修改)。 m用于计算桩侧水平方向的地基系数: C= mz m 0用于计算桩底面竖直方向的地基系数: C 0 =m 0h ?m 值的计算深度——试验表明,靠近地面浅层土的性质, 对桩顶水平位移影响较大,即对桩身内力影响大的是上层土的 m,计算中选取的 m值是在一定的深度范围内的 m值: 5 1 EI mb ?? 30000~80000 砾砂,角砾,圆砾,碎石,卵石 80000~120000 密实卵石夹粗砂,密实漂、卵石 10000~20000 硬塑性粘土 ≥I L >0 ,细砂,中砂,中密粉土 20000~30000 坚硬,半坚硬粘性土 IL ≤0,粗砂,密实粉土 5000~10000 可塑性粘土 ≥I L > ,粉砂,稍密分土 3000~5000 流塑性粘土 I L > ,软塑粘性土 ≥I L > ,淤泥 m和m 0( kN/m 4) 土名非岩石类土的 m值和 m 0值刚性桩: h m =h 弹性桩: h m =2( d +1) h m——地面或最大冲刷线以下选取 m值的深度; h——刚性桩在地面或最大冲刷线以下的埋深; d——桩的直径。?分层地基的 m值在m 值的计算深度 h m 范围内有两层土时,将不同土层的m值换算成一个 m值,作为整个深度的 m值。 2 1mγ1γmm)(???20 20)- 25(1 11 )5( 1 121 21. /hh . /hh /hh. /hh m m m m????????