弹性抗滑桩内力计算的有限差分法

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抗滑桩设计验算步骤

抗滑桩设计验算步骤

抗滑桩设计盐酸步骤一. 采用传递乘数法计算划破推力:下坡推力:ψϕαα1tan cos sin -+-+-=i i i i i i i E L C W KW i Ei ; 传递乘数:i i i i i ϕααααψtan )sin()cos(11---=-- ; 第一块下滑推力:KNL C W KW E i 94.24640517tan 5.60cos 5005.60sin 5002.1tan cos sin 1111111=⨯-⨯-⨯⨯=--=︒ ϕαα 第二块下滑推力:5386.017tan )5.185.60sin()5.185.60cos(tan )sin()(221212=---=---= ϕααααψCOS KNE L C W KW E 63.4235386.094.24658.3117tan 5.18cos 49505.18sin 49502.1tan cos sin 2122222222=⨯+⨯-⨯⨯-⨯⨯=+--⨯= ψϕαα 第三块下滑推力:0168.117tan )225.18sin()225.18cos(tan )sin()cos(332323=---=---= ϕααααψ KNE L C W KW E 74.134163.4230168.137517tan 22cos 660022sin 66002.1tan cos sin 3233333333=⨯+⨯-⨯⨯-⨯⨯=+--⨯= ψϕαα 第四块下滑推力:965.017tan )1722sin()1722cos(tan )sin()cos(443434=---=---= ϕααααψ KNE L C W KW E 60.147874.13419695.058.4217tan 17cos 670017sin 67002.1tan cos sin 4344444444=⨯+⨯-⨯⨯-⨯⨯=+--⨯= ψϕαα第五块下滑推力:9438.017tan )5.817sin()5.817cos(tan )sin()cos(554545=---=---= ϕααααψ KNE L C W KW E 50.89460.14789438.055.1817tan 5.8cos 32805.8sin 32802.1tan cos sin 5455555555=⨯+⨯-⨯⨯-⨯⨯=+--⨯= ψϕαα 二. 拟定桩身截面尺寸与平面布置主滑面抗滑桩全长19.0m ,滑面上受荷段长9m ,滑面之下的嵌固段长10.0m ,桩间距S=6.0m ,截面尺寸2.0 ⨯2.5m (人工控孔桩),截面模量32208.265.20.26m bh W =⨯==,截面对桩中上部惯性矩4336.2125.20.212m bh I =⨯==。

基于有限单元法的弹性抗滑桩内力计算

基于有限单元法的弹性抗滑桩内力计算
r £ 一 一
所以, 其 各单元 的 等效 节点荷 载为 :

l F j = I 如
、 — : _
| } 们一 w
( 7 )
。沿


般 情况下 , 抗 滑 桩 的滑 坡 推力 常 被设 定 为三
{k ( n )
^ ^ AN l ,,n 一 一
角形荷 载或梯形 荷 载 。 因此其 杆 件单 元 的两 端荷 载 集 度分别 为 g l 和g 2 ( q 2 >g 1 ) , 等效 节点荷载 即可表 达 的矩 阵形式 如下 :
滑桩桩侧土层简化成独立弹性支承梁 ,它的受力与 弹性地 基梁 的受 力形 式基 本一致 。因此 ,就 抗滑桩 的内力计算而言 ,可简化成 弹性支承梁 内力计算 , 即弹性支承梁 的刚度 系数 为 k 。其 受力计算简 图 见图 1 。为简化理论推导 ,现假定桩身截面抗弯刚 度 不变 ,滑动 面 以上桩 身 滑坡推 力 为 P ( Y ) ,按 不 同工程 状况选 择 相应 的受 力形 式l 4 J 。 利 用有 限单 元法 [ ,把抗 滑桩拆 分为相互 独立
1 2
浙 江 交通 职业 技 术 学 院学 报
w w v 、 k i J

l ( } + ; + ) + 吉 一
把上式 写成矩 阵形式 :

I k ( 2 、
p ( x ) — — “ k ( i 、
∞冉
{[ ] [ ] [ ] 一[ ] [ ] e ( 6 )
r f+ 0. 5 1 ,1、
适用于 “ K ”型地基。本文以基于有 限单元法 ,提 出一种新的基于温克尔弹性地基抗滑桩内力计算模 式 ,这种方法不需要滑动面处的连续性条件且能克 服差分法的局限性 。同时 ,大大地简化了计算 ,缩

关于抗滑桩内力不同计算方法的探讨

关于抗滑桩内力不同计算方法的探讨

在用 i法求解抗滑桩内力前. n 首先要计算抗滑桩
所承担的滑坡推力。 即抗滑阻力。 用不均衡滑坡推力传
递 系数法计算抗 滑阻力 时, 首先把滑体 分为若 干条块,
然后分别计算各条块在极限状态下的剩余滑坡推力。 可绘制成滑坡推力如图 l f 曲线 A, 1 而根据设计安全系 数, 亦可绘出一条各条块的剩余下滑力曲线, 如图 l ( 曲
阻力较 小. 需要进行修正 修正后. 法与有限元法计算的桩 身剪力大小十分接近 。 由于 i 法要 事先假设滑坡推 n i 但 n
力分布 形式。 身弯矩 的计算结果与有限元法差异较 大。 故桩 建议在 工程 中将 两种方 法结合使 用, 可使抗滑桩设计更
加安全 、 有效
[ 键词 ] 关 滑坡防治 ; 滑桩 ; 抗 内力计算 ; 方法对比
法相对于有 限元法简便易行, 且可用于抗滑桩桩位选
收稿 日期 :00 0 -4 2 1- 5- 1 基金 项 目: 国家 自然科 学基 金资 助项 H( 72 0 ) 士 点基  ̄(0 8 6 10 2资助 项 目。 1 7 25. 0 博 2 0 0 10 1)
a n al 0 b g e a t o . ote c mbn t no et ome h d e o 糟 e ry2 % ig r h n m me h d S o i a i f h to si r c mme d d i i e it t h o t w s n e p l d sgr n e
frp l s Re u t s o : h t o a e n l t q i b i m e d t e mo i e . t r o rc in p l h e sc lu ae yt to s o i . s l h w t eme h d b s d o mi e u l r e s . i i u n e b d f d Af re t , i s e r ac lt d b meh d o i ec o e wo

抗滑桩计算(刚性桩——M法)教程文件

抗滑桩计算(刚性桩——M法)教程文件

计算 位置
剪力
弯矩
y
Qi(kN)
Mi(kN·m)
0
0
0
0.5
148.8
36.60952381
1
311.7714286
151.1619048
1.5
488.9142857
350.7428571
2
680.2285714
642.4380952
2.5
885.7142857
1033.333333
3
1105.371429
m(kPa/m2)
1320
700
40000
1508.037278
35000
滑面上半年岩土的内摩擦
滑面下岩土的容重 滑面下岩土的内摩擦角 滑面上岩土的容重

滑面下岩土的粘聚力
γ1(kN/m3)
φ1(度)
γ2(kN/m3)
φ2(度)
c(KPa)
23.2
38
23.2
15.9
25.2
抗弯刚度
计算宽度
变形系数
附表1
桩身内力 计算——m
1、基本数据
桩长 H(m)
15.00
桩间距 L(m)
6 截面惯性矩
I(m4) 2.304
2、桩的计算类型 3、边界条件 4、外力计算
桩前土的被动土压力 Ep(kN/m)
1144.919695
滑面上桩长 h1(m)
滑面下桩长 h2(m)
7.50
7.5
桩截面
a(m)
b(m)
2.4
2.4
16008
合力至边缘距离
a0(m)
0.2 (3)纵向受力钢筋配置

抗滑桩内力计算方法简析

抗滑桩内力计算方法简析
d y
4

I

为桩 自身 刚度

△ E I 则反

映 了桩 土 之 间 相 互 作 用 对 桩 刚 度 的 影 响



8删
=


吴 恒 立 对此 方 法 进行 理 论 研 究


并给 出 了
此 方程 的 求解
幂 级 数解 法

可 有几种 解法


解析解
2


差 分解 法

数 值 积分逐 次 渐
对 各种 内力 计算方 法 的 评 述

长 度 桩 上 土 的 抗 力) 1 1 极 限 地 基 反 力法


极 限 地 基 反 力法也 称极 限平 衡 法




方法 假定 土 处于 极 限 状 态 且 地 基 反 力的 般假 定 分 布是事先 假 定好 的分 布 形 式 p (x ) 地 基 反 力 P 仅 为 X 的线 性 函数 P

=
非线 弹地 基 反 力法 在 弹性 地 基 反 力法 中 地 基 反 力 表 达 k x 扩 中的 n ≠ l 时就称为 非 线 弹 性 式P 基 反 力 法 这 类 方 法 中较有 代 表性 的是 地

=
在上 述 各 内力计 算方法 中 每种 方法 均 有 各 自的 特 点和 其适 用 性 极 限 平 衡 法 是 使 用 较 多的 种方 法 因 为这 种方 法 概念十 分 清 晰 明 了 分 式也 简单 使 用 起 来 很 方便 但 是 这 种 方 法 没 有 考 虑 到桩 自身 的 变 形 性 质 这 与桩 的实 际 工 作 情 况 是 不 相 符 合的 特 别 是 对 埋 深较 长 的 桩 按 照 此 方法 的 计 算结 果 将 产 生 很 大 误 差 只 是 对短 桩或 桩 随 滑 体 起 运 动 可 视 为 刚 性 桩 的情 况 使 用 此 极 限 平衡法 才是适宜 的 张 氏 法也 是 使 用 较 多 的 种方法 主 要 因 为这 种方 法 考虑 了桩 身的 变形 而 且 求 解并 不 十 分 复 杂 这 是 此 方 法 的 缺 点 所 以 对 非 小 变形 非粘 性 土 中桩 的 设 计时 应 有选 择 地 使 用 张 氏 法 m 法 为 了 进 步 模 拟 桩 土 之 间的 作 用 考虑 了 地 基 反 力随 桩 深度 线 性变化 的 关 系 其 中参数 m 是 反映 桩 土 相 互 作 用 的

抗滑桩计算重点及其在应用中的总结

抗滑桩计算重点及其在应用中的总结

抗滑桩计算重点及其在应用中的总结抗滑桩计算重点及其在应用中的总结一、引言抗滑桩作为土木工程中的一种重要结构设施,用于增加桩基的防滑能力,确保其稳定安全运行。

本文将重点讨论抗滑桩计算的关键要点,并对其在实际应用中的总结进行梳理,以期为相关专业人员提供参考。

二、抗滑桩计算的重点1.荷载计算:抗滑桩的计算首先需要确定所受荷载。

根据桩基所承受的垂直力和水平力,正确合理地确定荷载的大小和作用方向对于计算的准确性至关重要。

2.土体参数:在抗滑桩的计算中,准确估计土体参数是关键。

包括土体的抗剪强度、土体的内摩擦角等。

通过实地勘测和室内试验,结合经验公式等方法得出比较准确的土体参数。

3.计算方法:根据抗滑桩的实际情况,选择合适的计算方法进行计算。

常见的计算方法有直线滑移法、自重法和冲刺法等。

根据土体类型、荷载情况和工程要求等因素选择合适的计算方法。

4.滑移安全系数:抗滑桩计算中,滑移安全系数是一个关键参数,用来衡量桩基的稳定安全性。

通常要求滑移安全系数大于1.5,以确保桩基的稳定性。

三、抗滑桩计算在应用中的总结1.抗滑桩计算方法灵活多样:在实际应用中,抗滑桩计算方法可以根据不同情况进行灵活选择。

根据工程特点和计算要求,选择合适的计算方法进行计算,可以提高计算的准确性和工程的安全性。

2.准确估计土体参数非常重要:土体参数是抗滑桩计算的基础,其准确性直接关系到计算结果的准确性。

因此,在实际应用中,必须通过多种手段准确估计土体参数,包括实地勘测、室内试验和经验公式等。

3.荷载和荷载方向应慎重确定:荷载大小和方向的准确确定是抗滑桩计算中的重要环节。

荷载大小可以通过实测数据或者计算表达式得出;荷载方向要根据结构特点和工程要求等综合考虑,切忌粗略估计。

4.滑移安全系数充分保证桩基稳定:抗滑桩的设计目标是确保桩基的稳定和安全运行。

滑移安全系数是具体表现桩基稳定性的指标,其取值应该大于1.5,以保证桩基的稳定。

5.抗滑桩计算需要结合实际情况:抗滑桩计算不是孤立的,需要结合实际工程情况进行综合分析。

弹性抗滑桩全桩内力计算的地基反力荷载法

弹性抗滑桩全桩内力计算的地基反力荷载法


j)3
+ห้องสมุดไป่ตู้10(i

j)] p j
+
⎫ pi ⎬,

( i ≤ n1 + 1,
当 i = n1 + 1时,
pi
=
p

n1
+1
)
T ((i
− 1)a)
=
a4
⎧ ⎨(10i
3
120 ⎩
− 40i 2
+ 55i
− 26) p1
+
n1
∑[20(i −
j=2
j)3
+ 10(i −
j)] p j
+ [10(i − n1
摘 要:地基系数法是弹性抗滑桩内力计算的常用方法,基于地基系数“m-k”法的基本原理,将抗滑桩作为整体进行内力分
析,提出了弹性抗滑桩全桩内力计算的反力荷载法,详细推导了有关计算公式;运用 Matlab 语言编写了全桩内力计算和图
形处理程序,可对全桩进行整体分析,不需要像传统方法那样以滑动面为界将抗滑桩分成受荷段和锚固段分别计算其内力;
文章编号:1000-7598 (2010) 01-0299-05
岩土力学 Rock and Soil Mechanics
Vol.31 No. 1 Jan. 2010
弹性抗滑桩全桩内力计算的地基反力荷载法
胡晓军 1,谭晓惠 2
(1. 合肥学院 建筑工程系,合肥 230022;2. 合肥工业大学 资源与环境工程学院,合肥 230009)
n

10(n −
j + 1)[2(n −
j + 1) 2 + 1] p j

抗滑桩全桩计算的有限差分法

抗滑桩全桩计算的有限差分法
BK( xn +2 ) λ = 5 + - 2 Bn +3 EI
4
(9)
式中 : P0 — — — 锚索集中荷载即锁定拉力值 , (kN) ; λ— 差分单元长度 , (m) ;
kp — — — 锚索水平换算弹性系数 , ( kNΠ m) 。 kp = n EA 2 ×cos α , ( kNΠ m) L
BK( xn +3 ) λ EI
4
位移解 。利用差分公式即可就得全桩内力 、 弯矩 、 桩 侧地基应力等 。 313 预应力锚索抗滑桩的相关假定与等效 求解预应力锚索抗滑桩 , 主要是确定锚索作用力 大小与桩锚的协调变形 。对此做与下假定 :锚索约束 换算为等效地基系数 ;桩头锚索施加力值大小等效为 锚索作用点处的桩身荷载 。 根据圣维南原理 ,可将锚索集中力与锚索约束点 支座等效为邻近差分单元的集度分布 ( 图 3) 。 λ �( xi ) = � q q0 ( x i ) - P0Π
B K( x i ) λ + B i+ 1 ( B i+ 2 - 4) - Ci+ 2 EI
4 4
α— )。 — — 锚索的倾角 ( °
Bi = Ci ( 4 - B i+ 1 ) , Ci = 1Π Ai , Di = q ( x i )λ ] - Di +1 ( Bi +2 - 4) - Di+ 2 EI Ai
其中由方程 ( 4) 可得 : B n + 4 = 2 , Cn + 4 = 1 , Dn + 4 = 0 令 ( 7) 带入方程 ( 3 ) 中 方程 ( 3) 中 i = n + 3 , 将方程 ( 6) 、 化简得到 : ( 8) y n+ 3 = Bn +3 y n+ 2 - Cn+ 3 yn +1 + Dn+ 3 其中 : An +3 = 2 +

基于抗滑桩内力计算_m_法的有限差分法

基于抗滑桩内力计算_m_法的有限差分法

于采用传统手 算法所得解的精度 , 而且程序图形处理 结果可 优化抗 滑桩的结 构设计 ;该 方法也可 用来分 析其他 横
向受荷桩 , 如桥梁桩基 、海洋石油钻井平台桩基等的内力 .
关键词 :地基系数“m”法 ;抗滑桩 ;有限差分法 ;内力
中图分类号 :TU735.8
文献标识码 :A
文章编号 :1005-9792(2001)05-0461-04
下 , 锚固段桩长为 h2 .设滑坡推力为梯形分布 , 地面 和滑动面处的分布荷载集度分别为 q0 和 qA .桩的
图 1 弹性抗滑桩计算简图
收稿日期 :2001 -03 -07
基金项目 :国家教育部博士点基金资助项目(9453305)
作者简介 :戴自航(1966-), 男 , 湖南长沙人 , 中南大学博士研究生 , 湖南大学土木工程学院讲师 , 从事岩土工程方面的设计和研究.
地基系数法是计算抗滑桩或其他横向受荷桩内 力的主要方法之一[ 1] .由于对地基系数的假定不同 , 可分为“K”法 、“m” 法 、“C” 法 、“m-K” 法 、“双参 数” 法[ 2 ,3] 等 .通常认为“m”法适用于一般硬塑至半坚硬 的砂粘土 、碎石土或风化破碎成土状的软质岩层 , 以 及密实度随深度增加的地层 .因此 , 用抗滑桩治理土 体滑坡 , 当受荷段和锚固段均为土层或严重风化的 岩层 , 且滑体的弹性抗力小于其剩余抗滑力和被动 土压力 时 , 常可采 用该法 .然 而 , 目前人 们在采 用 “m”法计算弹性抗滑桩的内力时 , 常需按文献[ 1] 中 介绍的查表法 .从大量的实例计算来看 , 由于受表中 系数截断误差的影响 , 常使计算结果存在一定的误 差 , 出现与边界条件不相符的现象 .为此 , 作者在采 用该法时 , 利用有限差分数值计算手段 , 以进行抗滑 桩全桩的内力分析 .通过编制相应的计算程序 , 既可 避免繁琐的查表运算 , 提高计算速度 , 又可提高结果 的计算精度 .

抗滑桩内力计算方法研究

抗滑桩内力计算方法研究

抗滑桩内力计算方法研究宁龙飞;任青阳;张翔玮【摘要】A new simplified calculating method for internal force of anti-slide pile under various boundary conditions is pro-posed based on analyzing traditional calculating methods under different boundaries in the current standard. The new method is il-lustrated from the aspects of judging approach to the rigid pile and elastic pile, the distribution function expression of landslide thrust and soil resistance, calculating method of rigid pile, the internal force and displacement expression of elastic pile in k and m methods. The accuracy and correctness of the presented method was verified by comparing the data with physical model test. It shows that the new method can basically reflect the real force state of anti-slide pile and is helpful to the design and optimization of anti-slide piles.%通过总结分析现有规范中各种边界条件下抗滑桩的内力计算方法,提出了一种改进的抗滑桩内力简化计算方法。

抗滑桩计算

抗滑桩计算

抗滑动桩验算计算项目:平昌东站后侧滑坡PX1------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:桩总长: 19.000(m)嵌入深度: 7.000(m)截面形状: 方桩桩宽: 1.200(m)桩高: 1.800(m)桩间距: 5.000(m)嵌入段土层数: 1桩底支承条件: 铰接计算方法: K法土层序号土层厚(m) 重度(kN/m3) 内摩擦角(度) 土摩阻力(kPa) K(MN/m3) 被动土压力调整系数1 50.000 24.500 37.00 500.00 80.000 1.000桩前滑动土层厚: 0.000(m)锚杆(索)参数:锚杆道数: 0锚杆号锚杆类型竖向间距水平刚度入射角锚固体水平预加筋浆强度( m ) ( MN/m ) ( 度 ) 直径(mm) 力(kN) fb(kPa)物理参数:桩混凝土强度等级: C35桩纵筋合力点到外皮距离: 35(mm)桩纵筋级别: HRB400桩箍筋级别: HPB300桩箍筋间距: 200(mm)场地环境: 一般地区墙后填土内摩擦角: 28.000(度)墙背与墙后填土摩擦角: 14.000(度)墙后填土容重: 22.000(kN/m3)横坡角以上填土的土摩阻力(kPa): 20.00横坡角以下填土的土摩阻力(kPa): 270.00坡线与滑坡推力:坡面线段数: 7折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m)1 12.974 5.1332 3.000 0.0003 25.000 10.0004 0.000 1.5005 9.500 0.0006 0.000 -1.5007 50.000 0.000地面横坡角度: 6.000(度)墙顶标高: 0.000(m)参数名称参数值推力分布类型矩形桩后剩余下滑力水平分力 0.000(kN/m)桩前剩余抗滑力水平分力 0.000(kN/m)钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)注意:内力计算时,滑坡推力、库仑土压力分项(安全)系数 = 1.200===================================================================== 第 1 种情况: 滑坡推力作用情况[桩身所受推力计算]假定荷载矩形分布:桩后: 上部=0.000(kN/m) 下部=0.000(kN/m)桩前: 上部=0.000(kN/m) 下部=0.000(kN/m)桩前分布长度=0.000(m)(一) 桩身内力计算计算方法: K 法背侧--为挡土侧;面侧--为非挡土侧。

抗滑桩内力计算方法的探讨

抗滑桩内力计算方法的探讨
26
龚平玲等 :抗滑桩内力计算方法的探讨
第 5 卷 第 4 期
抗滑桩内力计算方法的探讨
龚平玲 邓 飞
(江西理工大学环境与建筑工程学院 江西赣州 341000)
摘 要 :抗滑桩的内力计算是抗滑桩设计的关键 。基于刚性桩和弹性桩的不同受力和变形状态 ,本文提出了一些 计算内力的新模式 。
EI h4
(
x
n-
1
-
4 xn- 1
+ 6 xn
-
4 x n +1
+
x n +2)
+
b0 m nh
[ xn -
x A - θA ( h1 -
nh) ]
=
qA h1
nh
(14)
由 (13) 和 (14) 可解得 :
σ=
2 Tnl
(8)
bp h1 + 2 h1 h2 + 3 h2 - bp ( h1 + h2)
此前有与本规定不一致的 ,以本规定为准 。 请遵照执行 ,遇到问题及时上报 。
(国家质量监督检验检疫总局检验监管司)
l
Tn
(
h1 3
+
ym
+
h3) 2
=
σymbp
(
ym 2
+
h3) 2
+
σ 6
bph23
(2)
h2 = ym + h3
在图 2 所示的受力状态下的受力分析图 ,可列 出如下的方程组 :
2004 年 12 月
地质装备
27
M max =
Tnl
(
h1 2
+ ym)

抗滑桩土石方计算规则

抗滑桩土石方计算规则

抗滑桩土石方计算规则1.人工挖孔桩土石方工程量按图纸尺寸(有护壁者含其厚度)计算(超挖部分不予计算,属于正常能承担的风险,取小不取大,现场比图纸小,按现场计算),爆破石方工程量按图纸尺寸加允许(实际未计)超挖量,每侧允许超挖量:松、次坚石20cm,普坚石15cm。

(对下按图纸尺寸计算,取小不取大,属于一个有经验的劳务承包商能承担的正常风险)。

(避免为了增加利润人为超挖)。

2.钢筋按不同的钢种和规格,分别按设计长度乘以单位理论质量以吨计算。

(不在计算损耗)。

3.孔桩砼护壁业主审计处只计算土部分的护壁量,松、坚石的护壁不予计算,除非业主签认的资料。

4.大型的需要进出场的施工机械,最好能写进专项施工方案。

5.收方单部分(1)道路砼面层以平方为单位,但要注明砼的标号和厚度(例C30商砼厚28CM)优先选取定额厚度150、180、200、220、240、280几种厚度。

(2)道路基层以平方为单位,要注明厚度。

(3)拆除砼要注明拆除方法(人工、机械)(有筋、无筋)以m3计(长*宽*厚)及装运。

(4)拆除管道类分(人工、机械)(管径、砼管、金属管)装运。

(5)挖土(平整场地、挖土方、挖基坑、挖沟槽)分类别(一、二、三、四类)否则按就低不就高原则只计一二类土,开挖方法(反铲挖掘机斗容量0.6m3装车, 斗容量1m3装车),自卸汽车(装载质量10t)运土(运距)(挖土石方必须写汽车运输)。

否则业主不计汽车运输部分的造价。

eg挖土方和挖基坑、沟槽的区别:底宽3米以内(不包括加宽的工作面),底长大于底宽3倍以上的按沟槽计算,底长小于底宽3倍以内且底面积在20m2以内(不包括加宽的工作面)的按基坑计算。

其它按土方计算。

平整场地与一般土石方的划分:厚度在30cm以内的就地挖、填土按平整场地计算,超过上述范围的土、石按挖土方和石方计算。

从提高造价角度考虑,平整场地也可以计成挖土方。

(6)收方单项目名称及型号建议尽量与定额名称一致,方便套定额和提高造价。

抗滑桩全桩内力计算“m-k”法的有限差分法

抗滑桩全桩内力计算“m-k”法的有限差分法

抗滑桩全桩内力计算“m-k”法的有限差分法
戴自航;彭振斌
【期刊名称】《岩土力学》
【年(卷),期】2002(23)3
【摘要】传统的弹性地基系数“m-k”法在计算抗滑桩内力时,需分受荷段和锚固段分别查表计算,不但计算过程繁琐,容易出错,而且受查用表格中各系数截断误差的影响,常使计算结果出现某些误差,以致出现与边界条件不相一致的现象。

针对这些问题,基于“m-k”法的原理,提出了便于编程的有限差分法,可对弹性抗滑桩全桩内力进行统一分析。

编写了计算和图形处理程序,并用一算例与传统方法进行了验证和对比。

结果表明,只要等量差分段取得足够小,就可获得符合边界条件的高精度数值解。

实例表明,可根据内力计算图形处理结果,优化钢筋笼的配筋,使抗滑桩的结构设计安全而经济。

【总页数】5页(P321-324)
【关键词】地基系“m-k”法;抗滑桩;有限差分法;内力;钢筋笼
【作者】戴自航;彭振斌
【作者单位】湖南大学土木工程学院;中南大学资源环境与建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU473
【相关文献】
1.弹性抗滑桩内力计算的有限差分"m-k"法 [J], 杨佑发
2.基于抗滑桩内力计算“m”法的有限差分法 [J], 戴自航;彭振斌
3.抗滑桩全桩计算的有限差分法 [J], 刘代文;廖小平;王浩;程建军
4.预应力锚索抗滑桩内力计算的有限差分“m-k”法 [J], 杨佑发;刘光华
5.弹性抗滑桩全桩内力计算的地基反力荷载法 [J], 胡晓军;谭晓惠
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基于有限差分法的抗滑桩计算机辅助设计

基于有限差分法的抗滑桩计算机辅助设计

基于有限差分法的抗滑桩计算机辅助设计
杨佑发;黄小鹏
【期刊名称】《中国地质灾害与防治学报》
【年(卷),期】2006(17)2
【摘要】基于地基系数"m-m"法、"m-k"法、"k-k"法的原理,考虑桩顶和桩底边界条件以及桩在滑动面处位移、转角、弯矩和剪力的连续条件,可解得桩身各节点的位移和内力,提出了进行抗滑桩全桩内力计算的有限差分法.根据差分方程并用
VB6.0编制了实用的计算程序,既可避免繁琐的查表计算,提高计算速度,又可提高计算精度,直观生动,真正实现了人机交互,在界面的引导下,设计人员可完成全部计算,并绘出内力图形和抗滑桩截面配筋图,使设计更方便快捷,该软件可以极大地提高生产效率,降低工程造价,从而实现抗滑桩的优化设计.最后采用上述方法对某滑坡的悬臂抗滑桩进行了设计与计算.
【总页数】4页(P95-98)
【作者】杨佑发;黄小鹏
【作者单位】重庆大学土木工程学院,重庆,400045;重庆大学土木工程学院,重庆,400045
【正文语种】中文
【中图分类】O242.21
【相关文献】
1.弹性抗滑桩内力计算的有限差分法 [J], 朱晨;陈绍游;陈雷
2.基于抗滑桩内力计算“m”法的有限差分法 [J], 戴自航;彭振斌
3.抗滑桩全桩计算的有限差分法 [J], 刘代文;廖小平;王浩;程建军
4.弹性抗滑桩内力计算的有限差分法 [J], 刘可定;刘小聪
5.抗滑桩全桩内力计算“m-k”法的有限差分法 [J], 戴自航;彭振斌
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有限差分法及其应用

有限差分法及其应用

有限差分法及其应用1有限差分法简介有限差分法(FDM)是计算机数值模拟最早采用的方法,至今仍被广泛运用。

该方程将解域划分为差分网格,用有限个网络节点代替连续的求解域。

有限差分法通过泰勒级数展开等方法,把控制方程中的导数用网格节点上的函数值得差商代替进行离散,从而建立以网格节点上的值为未知数的代数方程组。

该方法是一种直接将微分问题变为代数问题的近似值解法,数学概念直观,表达简单,是发展较早且比较成熟的数值方法。

2有限差分法的数学基础有限差分法的数学基础是用差分代替微分,用差商代替微商而用差商代替微商的意义是用函数在某区域内的平均变化率来代替函数的真是变化率。

而根据泰勒级数展开可以看出,用差商代替微商必然会带来阶段误差,相应的用差分方程代替微分方程也会带来误差,因此,在应用有限差分法进行计算的时候,必须注意差分方程的形式,建立方法及由此产生的误差。

3有限差分解题基本步骤有限差分法的主要解题步骤如下:1)建立微分方程根据问题的性质选择计算区域,建立微分方程式,写出初始条件和边界条件。

2)构建差分格式首先对求解域进行离散化,确定计算节点,选择网格布局,差分形式和步长;然后以有限差分代替无线微分,以差商代替微商,以差分方程代替微分方程及边界条件。

3)求解差分方程差分方程通常是一组数量较多的线性代数方程,其求解方法主要包括两种:精确法和近似法。

其中精确法又称直接发,主要包括矩阵法,高斯消元法及主元素消元法等;近似法又称间接法,以迭代法为主,主要包括直接迭代法,间接迭代法以及超松弛迭代法。

4)精度分析和检验对所得到的数值进行精度与收敛性分析和检验。

4商用有限差分软件简介商用有限差分软件主要包括FLAC、UDEC/3DEC和PFC程序,其中,FLAC是一个基于显式有限差分法的连续介质程序,主要用来进行土质、岩石和其他材料的三维结构受力特性模拟和塑性流动分析;UDEC/3DEC是针对岩体不连续问题开发,用于模拟非连续介质在静,动态载荷作用下的反应;PFC是利用显式差分算法和离散元理论开发的微、细观力学程序,它是从介质的基本粒子结构的角度考虑介质的基本力学特性,并认为给定介质在不同应力条件下的基本特征主要取决于粒子之间接粗状态的变化,适用于研究粒状集合体的破裂和破裂发展问题,以及颗粒的流动(大位移)问题。

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为一 种超静 定 结 构 , 内力 计算 远 较 一 般 承 其
压桩 复杂 。上世 纪 6 O年代 以来 , 于横 向受 关
荷 桩 的 内力 计 算 , 国学 者 提 出 了 不 少 方 法 , 各
概括 起来 可分 为线 弹性 地基反 力法和非 线性 地基 反力法两 大类 。但 国外 的研 究 主要 侧重 于桥 梁桩基 、 洋 船埠 码 头 和海 底 石 油钻 井 海 平 台桩基 的 内力 计 算 [ , 治理 滑 坡 的抗 1 对 q] 滑桩 内力计算 研究 不多 。 国内关 于抗滑 桩 内 力计 算研究 成 果集 中体 现 在 文献 [ 中 , 4 ] 已有 的计算 方法如 悬臂 桩法 、 基系数 法 、 阵分 地 矩 析法 、 限元 法[ 等 均 只考 虑 桩 周 土线 弹性 有 5 ] 阶段 。P —y凹 线 法L 是 当今 国 际 上 流 行 6 ] 的非线 性弹 塑性 地 基 反力 法 , 国学 者 吴 恒 我 立 提 出 的计算 推力 桩的综 合刚度 原理和 双参 数法, 可考虑 桩 周 土处 于 线 弹性 或非 线 弹性 阶段 。然而 , 这两 者 均 主要 适 用 于桩 顶 作 用
动面以下锚 固段桩 长为 h 。为便 于分 析 , 。 设 滑坡 推力 E 和桩前 滑体剩余抗 滑力 E, 为 均
+ El ( z + 5z h ’1 20 h 、 … 一 。 4
根据 位移转 角与弯矩 的微 分关系有 :
Oz ( dz C + 1 () 3
1 整 体 坐标 系 的建立
滑动 面处桩身 的位移 大小 由锚 固段计算
) =f
+ =Ⅱ
结果决定 , 滑动 面 以上桩 身位 移 由悬 臂梁 法
计算结果 与按锚 固段计算 的滑面处转 角计 算 的位移二者 叠加 。可建立 如图 1 所示 的统 一
总 第 1 8期 2 2l O 0年 O 6月
工 程 设 计 与 研 究
弹性抗滑桩 内力计算的有限差分法
杨 昌键
( 摘 要 ] 在传统抗滑桩 内力计算 的悬臂桩法的基础上, 将滑动面 以上的部 分视为定向铰支的悬
臂 梁, 以使 滑 动 面上 下位 移 符合 连 续 性 条 件 , 动 面 以下 采 用 地 基 系数 “ 法计 算 桩 身 内力 , 在 此 滑 m” 并 基 础 上 推 导 出有 限 差 分 计算 公 式 。用 MAT A L B编 制 了弹 性桩 全桩 内力 计 算 程 序 , 于滑 坡 推 力 和 用
而得名 , 根据对 地基 系数 的假定 不 同 , 又可 分 为“ 法 、 m” 和 “ ” 。本 文 以在 工 程 中 K “ 法 c法
应 用最 为普遍 的“ 法 进行讨 论 。 m”
人们 在采用 悬臂桩 法进行 抗 滑桩 内力计 算 时 , 习惯将 抗 滑 桩 以滑 动 面 为界 , 上 、 仍 分 下 两段独 立考虑 , 建立各 自的坐标 系 , 以进行 受力 和 变形分 析 , 上段 视 为锚 固在 滑 床 中 将 的简单 的 ( 固定支 座 ) 臂梁 , 到 结果 是桩 悬 得
段视 为 弹性定 向铰支 的悬 臂 梁 , 动 面 处桩 滑
般 为滑 动面 以上 的分 布荷 载 , 有别 于上 述 是 桩 的 。因此 , 目前 我 国仍 主要 采 用前 述 各 种
线 弹性地 基反 力 法 来分 析 抗 滑桩 的 内力 , 然
身 可产生位 移 , 以保 证 桩 身位 移 在 滑动 面处
坐标系 , 坐标 系的原点取在 地面处 , 设桩 的总
埋 深为 H, 动面 以上悬 臂 段桩 长 为 h , 滑 滑
+ Cl C +
再由桩端 约束 条件 :=h z 时 ,( =0 Oh ) ,
y h ) , 以得 到 : ( 一O 可
() 2 =

5 h - 4 [ z  ̄k h )
桩 前 剩 余 抗 滑 力 为梯 形 、 角 形和 矩 形 的 情 况 , 三 可得 到 较 好 的 可视 化 计 算 结 果 。
( 键 词 ] 抗滑桩; 关 弹性抗滑桩 ; 有限差分法 ; 计算程序
抗滑 桩作 为 一种 横 向受荷 桩 , 受 的 主 承 动外 力为水 平 向 滑坡 推 力 , 由于滑 动 面 的存 在 和滑 动面上 下 岩 土体 抗 力 的作 用 , 之成 使
顶处 桩 身位移最 大 , 滑动 面处桩 身位移 为零 ;
而 下段计 算结果 往往滑 动面处 位移最 大 。这 样 导致桩 身位 移 在滑 动 面处 不 连 续 , 实 际 与 不符 。因此 , 受 荷段 视 为 固定 支 座 的 悬臂 将
梁 是不合 理 的。 由于滑坡推 力 作用 , 身变 位 使桩 前 土 桩
有横 向荷 载 或 桩 的外 露 部 分 作 用 有 分 布 荷 载 , 某些桥 梁桩基 、 如 海洋 平 台桩基 的 内力计
算 。而抗滑桩 作用 的主动外 力一滑坡 推 力一
体受 压 , 生 弹性压缩变 形 , 产 同时在受 荷段桩
前 土体产 生抗力 , 抵制变 形 。因此 , 应将 受荷
的连 续性 。这样 , 内力 分析 时 , 在 可建立 统一
而, 究竟 哪种 方 法最 符 合 抗滑 桩 的实 际受 力
的坐标 系 , 计算 滑面 以上 内力 时 , 采用材 料力
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总第 18 2 期
学 的方法 ; 计算滑 面 以下 内力 时 , 采用有 限差
分 法。
和变形 情况 , 尚未 定 论 。
悬 臂桩法是 最 早 提 出 的 一种 方 法 , 有 具
简单实 用 的优点 , 因而 至今 仍 被许 多现 场 工 程 师和 一些专业 设计人 员所 采用 。该方法 因
将 滑 动 面 以上桩 段 ( 臂段 ) 为 悬臂 梁 , 悬 视 滑
动 面 以下 ( 固 段 ) 为 W ike 弹 性 地 基 梁 锚 视 n lr
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