第四章 桩基础 5678节.ppt

1、:3的负摩擦条件，4的负摩擦的原因，1单桩沉降的三部分，2桩沉降的两部分，4.5桩的负摩擦问题，当桩周围的土相对桩侧向下位移时，低摩阻力称为负摩阻力。负摩擦阻力的存在会对文件的工作产生不利影响。受到负摩擦阻力的文件实体相当于施加在文件实体上的垂直向下载荷。这意味着增加文件实体的轴向力，增加文件实体的沉降量，减少文件的支撑力。、桩侧负摩阻、桩端阻、负摩阻的原因： (1)装载在桩基附近的大面积地面上，引起地面沉降，引起桩的负摩阻，引起桥头路堤高填方的桥台桩基，在地面大面积上堆积重物的车间，以及(2)从土土中大幅度抽底，降低地下水水位，使土层自重压力下沉。(3)桩周土壤为未固结软粘土或新填土。(4)

2、在黄土中，冻土导致水崩，冻土融化，土地下沉。(。(5)打桩，4.5.1负摩阻力的条件和原因，桩侧负摩阻力问题实质上与正摩阻力一样，如果知道土与桩之间的相对位移和负摩阻力与相对位移之间的关系，就知道桩侧负摩阻力的分布和桩轴力的截面位移，在中性点上达到桩轴力的最大值(fn q)，桩端总阻力为Q(。(1)中性点位置：桩沉降与桩主土沉降相同的点。当前估计(2)负摩擦阻力强度确定(4-34)和公式(4-35) (3)的下拉载荷计算：是中性深度范围内负摩擦阻力的累计值。使用、4.5.2负摩阻计算、文件组2的负摩阻计算和等效圆方法计算。也就是说，假设单个文件单位长度的负摩擦阻力等于该长度范围半径形成的土壤的

3、重量。减少4.5.3负摩擦阻力的工程措施，下拉载荷计算示例，示例1文件是钻孔灌注桩，文件直径为850mm，文件长度为22m，如图所示，由于大载荷引起的负摩擦阻力，将根据桩基规范计算下拉载荷标准值。(粉土的负摩阻系数，负摩阻组桩效应系数，)，下拉荷载计算示例，示例2端轴承桩，桩直径1米，桩长22米，桩周土参数图所示地面大面积堆荷载P=60KPa，桩周沉降变形土下界深度20米，根据桩基规范计算下拉荷载标准值(已知中性点深度、粘土负摩擦阻力、粉土负摩擦阻力、负摩擦阻力组文件效果系数)。4.6桩的水平承载力、桩顶作用的水平荷载包括长期作用水平荷载(地下外墙的土和水的侧向压力、拱的推力等)、反复作用水平

4、荷载(风荷载和机械制动荷载等)的地震作用下的水平力。承受水平荷载的桩基(例如桥梁桩基)可以考虑采用斜桩。对于一般产业和民用建筑，使用倾斜档案比较好，但通常由于建筑条件的限制等原因，很少使用倾斜档案。通常，当垂直文件的水平载荷和垂直载荷的合力不超过与垂直线的角度时，垂直文件的水平支承力很难满足设计要求，因此必须使用垂直文件。设计水平荷载桩基之前，需要解决以下一些问题：如何确定单个文件的水平承载力？桩基上各桩屋顶的荷载是如何分配的？如何计算单个文件的内力？在、h、水平轴承机构、水平载荷作用下，桩产生变形，挤压桩主土，产生桩主土相应变形的水平阻力。与桩主土的侧向压缩应力同时，桩侧土对桩的反作用，侧向

5、土阻力，桩-土相互作用。水平荷载时间，桩周土壤变形为弹性，水平阻力主要来自地面附近的地表土壤；随着横向载荷的增加，桩的水平位移和土的变形会增加，从而导致土体明显的裂缝、隆起。如果桩基水平位移超过允差，则桩身会出现裂缝，断裂或拉断，桩基失败或破坏。这表明，水平荷载下文件的工作特性主要取决于文件-土的相互作用，4.6.1水平荷载下文件的工作特性，水平荷载文件的分类：根据文件、土的相对刚度，水平荷载下文件可以分为刚性文件、半刚性文件和柔性文件。半刚性文件和柔性文件统称为弹性文件。桩短或桩周土软弱时，桩、土的相对刚度很大，是刚性桩。刚性桩的破坏一般只发生在桩周的土中，桩本身没有损坏。对于半刚性文件(中

6、等长度文件)和柔性文件(长文件)，如果文件、土壤的相对刚度较低，并且文件实体在水平载荷下变形变形变形，则文件的下一段嵌入土中，可以认为无法旋转；随着水平载荷的增加，文件周围的土在稳定性或文件实体的最大弯矩(文件顶部固定时文件实体和文件实体的最大弯矩之一)下的塑料屈服或文件的水平位移在图4-22中，对于水平载荷文件，不仅要满足水平承载力确认，还要满足文件的弯曲和剪切能力确认。因此，必须计算水平载荷文件的内力和变形。水平荷载下弹性桩的分析计算方法主要介绍了基础反力系数方法、弹性理论方法和有限元方法等目前国内常用的基础反力系数方法。基础反力系数法是应用程序Kell(E . Winlder，1867)

7、基础模型。将承受水平载荷的单个文件视为弹性基础(由水平弹簧组成)的垂直梁，并求解梁的偏转微分方程，以计算桩体的弯矩、剪切和桩的水平承载力。4.6.2水平载荷下弹性桩的计算，1 .基本假设忽略文件-土壤之间的摩擦阻力对水平阻力和相邻文件的影响。地基水平阻力系数的分布和大小直接影响挠曲微分方程的解和桩体截面内力的变化。kx :地基水平阻力常数方法，m方法，k方法，c方法，常数方法，m方法，k方法，c方法，桩的位移，地基水平阻力系数的分布和大小直接影响屈曲微分方程的解和桩体截面内力的变化。下图显示了此计算逻辑假定的四种更常见的分布图。常数方法：假定地基的水平阻力系数沿深度均匀分布，即。这是我国学者张

8、幼龄在20世纪30年代提出的方法，日本等国家经常用这种方法计算，我国也经常使用这种方法分析基坑支护结构。 k 方法：假定在文件实体的第一个偏差0(深度)或更大值处沿抛物线变化，该常量为：“m”方法：假定与深度成比例增加，即。该法在苏联、欧洲和美国等地广泛使用，我国铁路部门最先采用该方法，近几年在建筑工程和公路桥梁及排水管的桩基设计中也得到越来越广泛的推进。“c值”方法：假定沿深度规则分布(c是比例常数，取决于土壤类)。这是我们交通部门在实验研究的基础上提出的方法。实测数据表明，m法(桩的水平位移较大时)和c值法(桩的水平位移较大时)更接近实际。本部分仅介绍模式更简单的m方法。2计算参数单个文件

9、在水平载荷下产生的文件周围土壤的阻力不仅分布在载荷作用平面内，还影响文件的截面形状阻力。由于计算简化为平面应力，因此文件中的截面计算宽度(以m为单位)为：矩形截面文件：实际宽度b1m，b0b1B 1m时为b01.5 b 0.5。圆形截面文件：文件直径d1m为b 00.9(d 1)；如果为D m，则为b00.9(1.5 d 0.5)。计算桩体的弯曲刚度EI时，桩体的弹性系数E可以使用混凝土弹性系数Ec的0.85倍(E=0.85Ec)。用m方法计算时，如果没有试验数据，则地基水平阻力系数的比例常数m可以参考表4-6中列出的值。地基土水平阻力系数的比例常数m表4-6，3单桩计算(1)，可以分别确定桩

10、顶载荷N0，H0，M0单桩的桩顶载荷(格式n是相同轴承中的桩数)，如下所示：(4-45) (2)文件中的挠度微分方程单个文件由H0、M0和基础水平阻力生成挠度，使用图4-23所示的坐标系统。在材料力学中，根据梁的挠曲微分方程，从、或(4-46)以上方程解到其他图式，得到了不同的计算方法。对于m方法，替换表达式假定(4-47)命令(4-48)为文件的水平变形系数，其单位为1/m。用格式(4-47)替换4-48时，(4-49)，确定梁的挠度x和角、弯矩m和剪切v的微分关系，然后使用幂级数积分确定每个截面的内力m、v和位移计算这些项目时，可以检查准备的系数表。下图显示了单个文件的m、v、x和的分布图

11、形。(3)设计文件实体的最大弯矩以及其位置承受水平载荷的单个文件时，为了计算截面加强，设计者在表4-7中检查文件实体的最大弯矩值和最大弯矩截面的位置：通过系数c检查相应的过渡深度，文件实体的最大弯矩深度zmax可以通过，系数c或过渡深度h在表4-10中检查相应的系数C11桩体的最大弯矩Mmax位于桩顶上的桩、桩体产生的弯矩和剪切力的有效深度为z4.0/(桩周为中等强度土，直径约为400mm的桩约为4.55m)，在此深度下，桩体的内力m，v实际上可能会被忽略。但是，必须在结构上按加强筋，或不适合加强筋。4.6.3单桩水平静载荷试验，1试验装置，载荷系统和位移观测系统。使用千斤顶将顶部载荷同时应用

12、于两个文件。在千斤顶和测试文件接触的位置，必须设置球形铰链，以便作用力通过桩体轴水平传递。文件的水平位移应由多个范围百分比符号测量，如果需要测量地面以上的文件体角，则还应在水平力工作线以上500mm左右安装12个千分表。固定千分表的基准文件和测试文件间隙至少为测试文件直径的两倍。2对于承受试验方法、重复作用水平载荷(风、波冲击、汽车制动力、地震力等)的桩基，必须使用单向多循环装卸方法添加载荷。长期水平载荷的桩基(或测量桩体应力和变形的试验文件)也可以用较慢的裴珉姬载荷方法进行试验。负载额定值为每个等级负载的负载增量，采用预估水平最终支撑力的1/101/15。根据文件直径大小适当考虑土层硬件和软

13、件，对于直径为3001000mm的文件，建议每层的载荷增量为2.520kN。负载程式和位移观测套用每个层级负载后，完成第一次负载的测试观测5次，测试固定负载4分钟，测试水平位移，然后卸载为零，停止2分钟读取剩馀水平位移，然后进行下一次负载测试和观测。停止试验的条件是，如果桩体超过3040mm(软土超过40mm)，或者桩侧表面有明显的裂缝或隆起，则可以结束试验。单向多循环和卸载测试方法工作点：3 .测试结果分析，单桩水平静载荷测试结果分析曲线，水平临界载荷Hcr对应于桩体开裂，拉伸区混凝土不参加工作时桩顶水平力，值可以综合如下确定：(1)圆弧-t-uo曲线突变点(在相同载荷增加条件下的位移量明显

14、高于上一级)(2)与圆弧-uo/圆弧曲线第一条直线段的终点相对应的载荷；(3)与圆弧-g曲线第一个过渡点相对应的载荷。水平极限载荷Hu对应于桩应力达到强度极限时的桩顶水平力，可以根据以下方法使用较小的值：(1)使用圆弧-t-uo曲线生成明显陡峭的初级载荷。(2)获取圆弧-uo/圆弧曲线上第二个拐点的水平载荷值。(3)获取桩体断裂或拉伸钢筋屈服时的上一级水平载荷值。允许的轴承容量由水平极限载荷确定时，必须除以安全系数2.0。在确定单个文件的水平承载力的方法中，水平静态载荷试验最能反映实际情况。也可以从理论上计算。也就是说，可以从文件顶部的水平位移允许值或材料强度、抗裂性检查中确认，如果可能，应参

15、考当地经验进行确定。4.6.4单桩水平承载力的特征值，(1)对水平荷载大的主建筑桩基而言，单桩水平承载力的设计值必须由单桩静水平荷载试验确定。(2)钢筋混凝土预制桩、钢桩、桩体全截面加固率。对于较大的钻孔灌注桩，地面水平位移(对水平位移敏感的建筑物水平位移)根据静载荷试验结果，是该载荷的单桩水平承载力设计值。(3)桩体加固率为。对于较小的钻孔灌注桩，优选的单桩水平静载荷试验的临界载荷是单桩水平承载力的设计值。(4)单桩水平静载试验数据不足时，桩体加固率根据以下公式：可以估算较小文件的单个文件水平承载力设计值。(5)无单桩水平静荷载试验数据的情况下，预制桩、钢桩、桩体加固率为。较大桩的单桩水平承

16、载力设计值：摘要：应在桩基外力主要为水平力的情况下，根据需要对桩顶位移使用限制。检查桩基的水平承载力。外部作用面的桩距较大时，桩基的水平承载力可以视为每个单桩水平承载力的总和。帽侧土壤刮削或回填密度稠密时，应计算土壤阻力的作用。水平载荷下，桩的水平位移和水平极限承载力主要由底部以下深度为3 4倍桩直径范围内的土星决定。设计时要特别注意这个深度范围内的土星。桩基，桩深20米，桩径1米，加固率，桩顶节点，地基土水平阻力系数比例系数，弯曲刚度，桩基水平承载力特征值，桩基水平承载力水平位移是多少？文件的布局可以使用对称、梅花、决定因素和环形阵列。您也可以使用不均匀的排列，以在能够承受更大弯矩的方向上保

17、持桩基更结实。此时，对于柱下的独立桩基和全芯片桩基，应使用外部密度稀疏的布置。为了使桩基的桩应力均匀，桩组横截面的重心必须与荷载耦合的作用点一致或接近。4.7文件布局原理，文件基础规范：普通文件的最小中心距离应符合表4-9的要求。文件中心距离s增量、封口大小增加、成本增加、文件中心距离s较小、构造困难、摩阻文件应力叠加、文件承载能力不起作用文件位置放置、文件放置可以称为平面文件。、4.8椿帽的设计，3333除了满足柱下独立承台、条形承台梁、筏板承台结构尺寸、冲切、剪力、抗折能力和上部结构的要求外，还必须遵守以下规定：1)独立柱下桩帽的最小宽度应小于500mm，侧桩中心到桩帽边的距离应渡边杏小于桩的直径或侧长，桩的