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建筑桩基技术规范2019版讲解下-资料.ppt

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建筑桩基技术规范2019版讲解下-资料.ppt

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建筑桩基技术规范2019版讲解下-资料.ppt

文档介绍

文档介绍:建筑桩基技术规范2019版讲解下-资料
第五章 桩基计算
5-1 桩顶作用效应计算
5-2 桩基竖向承载力计算
5-3 基桩竖向承载力取值
5-4 设计中考虑承台效应按复合桩基设计的条件
5-5 桩土共同作用-承台效应
5-6 单桩服这种摩阻力并通过它向土中扩散的过程 。
设桩身轴力为Q,桩身轴力是桩顶荷载N与深度Z的函数,Q=f(N、Z)
桩身轴力沿深度分布的实测资料
桩身轴力Q 沿着深度而逐渐减小;在桩端处Q 则与桩底土反力Qp相平衡,同时桩端持力层土在桩底土反力Qp作用下产生压缩,使桩身下沉,桩与桩间土的相对位移又使摩阻力进一步发挥。随着桩顶荷载N 的逐级增加,对于每级荷载,上述过程周而复始地进行,直至变形稳定为止,于是荷载传递过程结束。
由于桩身压缩量的累积,上部桩身的位移总是大于下部,因此上部的摩阻力总是先于下部发挥出来;桩侧摩阻力达到极限之后就保持不变;随着荷载的增加,下部桩侧摩阻力被逐渐调动出来,直至整个桩身的摩阻力全部达到极限,继续增加的荷载就完全由桩端持力层土承受;当桩底荷载达到桩端持力层土的极限承载力时,桩便发生急剧的、不停滞的下沉而破坏。
桩的长径比L/d是影响荷载传递的主要因素之一,随着长径比L/d增大,桩端土的性质对承载力的影响减小,当长径比L/d接近100时,桩端土性质的影响几乎等于零。 发现这一现象的重要意义在于纠正了“桩越长,承载力越高”的片面认识。希望通过加大桩长,将桩端支承在很深的硬土层上以获得高的端阻力的方法是很不经济的,增加了工程造价但并不能提高很多的承载力。
桩越长,端阻力所占的比例越低
工作状态的安全度
如果要用安全系数来表示的话,桩端阻力的安全系数Kb必然大于2,而桩侧摩阻力的安全系数Kf则必然小于2。
桩端、桩侧的不同安全系数
1984年,同济大学洪毓康教授根据17根桩长为8~62m的试桩资料和5根模型桩的试验结果,通过分析研究,提出了“考虑到桩侧摩阻力和桩尖抵抗力发挥的过程不同,在确定桩的轴向容许承载力时,应该采用两个承载力安全系数Kb与Kf的结论”并给出了桩端阻力和桩侧摩阻力取用不同安全系数的建议如表所示。
超长桩的试验
90年代末,陕西省建筑科学研究院等单位在陕西信息大厦进行了超长桩的试验研究,陕西信息大厦地上51层,总高度191m,地下3层,,基础采用桩-筏基础,桩为泥浆护壁钻孔灌注桩,。
场地内第四系土层厚度700~800m,勘探深度150m,在地面下30m范围内为黄土和古土壤,在30m至54m范围内为可塑状态的粉质粘土,在54m以下为含钙质结核的硬塑粉质粘土层。,,进行了单桩竖向承载力及桩身荷载传递机理的测试与研究,还作了压浆前后的承载性状的对比试验研究。
研究成果不仅对黄土地区的桩基础设计有指导的意义,而且对其他地区的桩也有参考作用。实测荷载传递资料表明,黄土地区的超长桩没有测到桩端阻力,在桩长60~70m处桩身轴力已经趋于零,说明在这个深度以下的桩侧阻力也得不到发挥;在压浆以后,由于提高了浅层土的侧摩阻力,轴力为零的深度明显减小。
基桩竖向承载力特征值
不考虑承台效应:端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型桩基、土性特殊、使用条件等因素不宜考虑承台效应时:
考虑承台效应
不考虑地震作用
考虑地震作用
群桩效应设计方法退出规范
群桩效应及其工程意义
《建筑桩基技术规范》考虑群桩效应的设计方法的定量依据是群桩试验的结果。
规范方法过于复杂,与桩基设计的误差水平不一致。
具体计算方法退出规范不等于群桩效应不存在。
群桩效应的工程意义
1. 桩的平面布置对于单桩承载力发挥的作用,桩的中心距的影响;
2. 载荷试验的沉降在什么条件下才具有工程意义?
3. 有没有变形控制的单桩承载力?
群桩在竖向荷载作用下,由于承台、桩、土之间相互影响和共同作用,群桩的工作性状趋于复杂,桩群中任一根桩即基桩的工作性状都不同于孤立的单桩,群桩承载力将不等于各单桩承载力之和,群桩沉降也明显地大于单桩,这种现象就是群桩效应。群桩效应可用群桩效率系数η和沉降比表示。
群桩效率η和沉降比
由端承桩组成的群桩,通过承台分配到各桩桩顶的荷载,其大部或全部由桩身直接传递到桩端。因而通过承台土反力、桩侧摩阻力传递到土层中的应力较小,桩群中各桩之间以及承台、桩、土之间的相互影响较小,其工作性状与独立单桩相近。因而端承型群桩的承载力可近似取为各单桩承载力之和,即群桩效率η和沉降比 可近似取为1。
由摩擦桩组成的群桩,桩顶荷载主要通过桩侧摩阻力传递到桩周和桩端土层中,在桩端平面处产生应力重叠。承台土反力也传递到承台以下一定范围内的土层中,从而使桩侧阻力和桩端阻力受到干扰。就一般情况