桥梁工程桩基础设计计算详解dwg

第四章桩基础的设计计算第一节单排桩基桩内力和位移计算

一、基本概念（一）土的弹性抗力及其分布规律桩基础在荷载（包括轴向荷载、横轴向荷载和力矩）作用下要产生位移（包括竖向位移、水平位移和转角）。桩的竖向位移引起桩侧土的摩阻力和桩底土的抵抗力。桩身的水平位移及转角使桩挤压桩侧土体，桩侧土必然对桩产生一横向土抗力，它起抵抗外力和稳定桩基础作用，土的这种作用力称为土的弹性抗力。土的弹性抗力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。将桩作为弹性地基上的梁，按文克尔假定来解桩在横向荷载作用下桩身内力与位移计算，简称弹性地基梁法。文克尔假定：梁身任一点的土抗力和该点的位移成正比假定土的横向土抗力符合文克尔假定，则可表示为：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加的力。其大小与地基土的类别、物理力学性质有关，还随着深度而变化。C值的不同相应产生几种基桩内力和位移计算的方法。1、“m”法：假定地基系数C随深度成比例增长，即C=mZ，m称为地基比例系数（KN/m4）。2、“k”法：假定地基系数C随深度呈折线变化。3、“c值”法：假定地基系数C随深度成抛物线规律增加，即C=cZ0.5。4、“C”法：假定地基系数C沿深度为均匀分布，不随深度变化预审。（二）单桩、单排桩与多排桩单桩、单排桩是指在与水平外力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。对单桩，上部荷载全部由其承担。对于单排桩，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，即多排桩，指在水平外力作用平面内有一根以上的桩的桩基桩。其计算各桩顶作用力须应用结构力学方法另行计算。（三）桩的计算宽度

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。表示为：（四数）刚陶性桩屯与弹死性桩按照疏桩与链土的浙相对花刚度拴，将完桩分循为刚性首桩和弹性坐桩。当桩刚的入涝土深扮度h亮>2毁.5扩/α时，泊这时律桩的果相对沿刚度猪小，位必须必考虑补桩的良实际芬刚度裂，按仔弹性蓄桩来医计算誉．其荒中α=称为之桩的捕变形驳系数郊。当桩度的入武土深何度h站≤2夏.5题/α时，返则桩却的相属对刚糕度较坏大，避属刚歪性桩远。二、闹“m凝”法卫弹性铸单排狡桩基过桩内鸡力和届位移这计算基本雄假定：认辜为桩险侧土妄为文割克尔柴离散切线性探弹簧峡，不等考虑碌桩土坚之间夺的粘用着力覆和摩颗阻力敏，桩必作为笑弹性作构件擦考虑间，当种桩受慌到水坊平外伪力作颠用后星，桩里土协点调变撇形，遮任一仁深度瞎Z处帮所产榨生的蝴桩侧候土水板平抗宅力与职该点奋水平仁位移驰xz成正云比，阿即σzx=C扇xz，且地膀基系脚数C瓜随深纪度成肤正比是增长垄C=鬼mz劈燕。四、北"m眯“法塞弹性康多排帅桩基浸桩内卫力与制位移幕计算第三佛节唐群瞧桩基痛础的警竖向拆分析没及其龟验算一、氧群桩断基础续的工似作性改状及寇其特鸽点1.挽柱桩冈群桩捎基础2.寇摩擦侦桩群花桩基榨础3躁群桩厌效应1.站群态桩与茄群桩程效应岩石土压力戚扩散微深度>6d一搏群桩森(Pi徐le纺g坐ro易up)与维群桩我效应1预制碑桩沉念桩砂土烈,非胞饱和帝土和井一般脱粘性黑土,究填土腾有挤惹密作盟用,窑使承庙载力行增加饱和怪粘土膝,超验静孔答压积绝累,烦地面渠上浮们,先脉入桩若上浮督,土免层扰逮动,占使承荒载力登降低2应力钞叠加桩底传应力谨增加露,使掏承载誉力不纠足;激总的捉沉降装增加3肥桩之燥间互缠相调崭节个别励桩承防载力酸低总夕体上愧可互特补;貌个别停桩受坝荷,浆其他枣桩帮但助传客递荷蜡载4川承台诵可部命分承辨受荷燥载应力难叠加拔桩底牌应力窃增加送,使文承载赚力不李足;睛总的松沉降伤增加二、孝群桩备基础妨承载渡力验寸算1.革桩底艳持力谱层承耳载力行验算群桩久基础谦沉降岔验算第四层节返承台炊计算第五戴节淡桩基走础的偶设计一、仰桩基辨础类歇型的桥选择（一锤）承停台底延面标兼高的届考虑承台显底面底的标奖高应声根据促桩的悟受力济情况乐，桩朝的刚田度和冠地形冷、地但质、符水流旗、施聪工等每条件弄确定婆。（二健）柱好桩桩振基和炭摩擦摘桩桩脆基的瓶考虑柱桩第与摩椒擦桩怒的选雀择主纸要根羽据地乌质和芒受力技情况陕确定。（三僚）单逆排桩浓桩基你础和伐多排况桩桩鼠基础棉的考慕虑单排采桩桩群基与粗多排奇桩桩架基的引确定犬主要序根据妙受力洁情况驳，并给与桩药长、歼桩数驱的确硬定密丛切相榆关。多排捧桩稳好定性托好，献抗弯布刚度锻较大宪，能斧承受恭较大衡的水累平荷卵载，追水平浸位移掩小，遣但多瘦排桩壁的设分置将氏会增队大承雨台的绢尺寸家，增螺加施零工困转难，疼有时搁还影淡响航致道单排眯桩与隆此相银反，议能较字好地袭与柱遣式墩紫台结慢构形荡式配体用，乐可节删省圬驴工，乱减小冬作用蜂在桩俯基的课竖向先荷载监。二、糕桩径糕、桩摆长的声拟定（一恶）桩恳径拟诱定（二免）桩裤长拟温定三、圣确定很基桩吩的根淹数及漆其在相平面堂的布总置（一戏）桩猴的根暴数估柿算（二念）桩胆的间柜距确后定（三商）桩脏的平淡面布术置四、话桩基骗础设客计方潜案检淡验（一奥）单困根基灵桩的湿检脸1.馋单桩剖轴向臂承载闯力检塌验(1扣)按女地基严土的绞支承译力确受定和艰验算粉单桩摊轴向杨承载拳力。(2洋)按垄桩身哭材料揉强度床确定晓和检甲验单菠桩承跌载力限。2.棚单桩棒横向榜承载婚检验懂