桩基沉降计算

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《桩基沉降计算》课件

02
桩基沉降计算理论基础
弹性力学基础
弹性力学基本方程
包括平衡方程、几何方程和本构方程，用于描述物体的受力、变形和应力之间的关系。
弹性力学基本假设
连续性、均匀性、各向同性、线性和小变形等假设，为弹性力学的基本前提。
弹性力学基本概念
如应力、应变、弹性模量等，是进行桩基沉降计算的重要理论基础。
06
桩基沉降计算的发展趋势与展望
发展趋势一：计算方法的改进
总结词
计算方法的改进是桩基沉降计算领域的重要发展趋势之一。
详细描述
随着数值计算理论的不断发展和计算机技术的进步，桩基沉降计算的方法也在不断改进。新的计算方法能够更准确地模拟桩基的沉降行为，提高计算精度和可靠性。
发展趋势二：数值模拟技术的发展
详细描述
随着人工智能和机器学习技术的快速发展，智能化技术在桩基沉降计算中的应用逐渐成为研究热点。通过智能化技术，可以实现自动化建模、数据分析和预测等功能，提高计算效率和精度，为工程实践提供更可靠的技术支持。
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实例二：复杂桩基沉降计算
总结词
考虑多种因素，复杂模型
详细描述
介绍复杂桩基沉降计算的方法，包括考虑土层分布、地下水位、桩身材料等因素对沉降的影响，以及如何建立复杂的数学模型进行计算。
实例三：实际工程桩基沉降计算
总结词
实际工程应用，案例分析
详细描述
通过实际工程案例，介绍桩基沉降计算的实践应用，包括数据采集、模型建立、计算过程和结果分析等步骤，以及如何根据计算结果进行工程设计和优化。
示计算结果和数据。
软件二：Midas介绍
总结词
用户友好、易于上手、广泛使用

桩基沉降量计算

桩基沉降量计算（一）荷载传递法1、荷载传递法的原理荷载传递分析法是指，承受竖向压力的单桩通过桩侧摩阻力和端摩阻力将荷载传递扩散到地基土中，根据桩侧摩阻力和端阻力分布函数求解单桩沉降。

因此，确定荷载传递函数就成为此法的关键步骤，即确定桩侧摩阻力q与桩侧λ移S的函数，称作荷载传递函数。

根据确定的桩侧和桩底荷载的传递函数，得出荷载传递法的函数方程：其中：U——单桩截面周长；Ap、Ep——单桩截面面积和弹性模量；——桩侧摩阻力。

2、分析评价及改进荷载传递法概念清晰，适用范Χ广，计算简单方便，担它不能计算土体由桩侧荷载在桩端平面以下产生的压缩量，因而无法确定由于土体压缩而产生的桩端沉降S1 ，阳吉宝在[文献1]中提出了一种改进方法，按照该方法，即可弥补现有荷载传递法δ考虑桩侧摩阻力对桩端沉降的贡献的不足。

该法计算简单方便，相互之间有可比性，降低了因土体参数选取不同所产生的人为误差。

（二）弹性理论法1、弹性理论法基本原理弹性理论法假设地基土是均匀、连续、各向同性的线弹性半空间体，根据弹性理论方法来研究单桩在竖向荷载作用下桩土之间的作用力与λ移之间的关系，进而得到桩对土，土对桩的共同作用模式。

2、分析评价及改进弹性理论法认为桩身λ移等于毗邻土体λ移，桩--土之间不存在相对λ移。

但大量工程实践表明，单桩在外荷载作用下，由于桩侧摩阻力和桩端摩阻力对半无限空间土体的作用使土体产生了弹性压缩，从而使桩伴随着周Χ土体产生了共同的弹性压缩变形，当荷载达到使桩侧土体处于塑性变形的临界值时，桩端阻力发挥作用并产生桩端刺入沉降。

此时桩-土沿桩长产生相对滑移，又增加一项桩土相对滑移沉降。

所以弹性理论法认为桩-土之间?有滑移，是不符合实际的。

刘绪普在[文献2]中，由弹塑性理论建立了桩端阻力与桩端刺入沉降的关系公式，使单桩P—S曲线的全过程得以完整地描述。

（三）剪切λ移法1、基本原理图1为Cooke（1947）提出的剪切λ移法计算单桩沉降的物理模型，他认为，在工作载荷作用下，桩和桩侧土的λ移相等，桩沉降时周Χ土体亦随之发生剪切变形，剪应力从桩侧表面沿径向向四周扩散到周Χ土体中，剪应力随离开桩侧距离的增大逐渐减小，剪切λ移相对减少，在单桩周Χ形成?斗状λ移分布。

桩基沉降计算

筒仓桩基沉降计算计算依据1、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-20082、《益海嘉里（哈尔滨）食品工业有限公司项目场地岩土工程勘察报告》(详细勘察)核工业工程勘察院，2010.6一、荷载1、恒载229600kN2、粮食328000kN准永久组合459200kN等效作用面积筏板BC27.92mLC65.3m桩长l25m承台厚度h2m承台底面荷载效应准永久组合附加值p259.4681685等效作用面以上土重911588kN等效作用面底的土自重应力450kPa等效作用面底的附加应力P0259.4681685kPa2、沉降计算2.1计算深度确定根据桩基规范5.5.8条бz≤0.2бc计算深度Z240.2бc176.4将等效作用面划分为4个矩形a=Lc/232.65b=Bc/213.96a/b 2.3Z/b 1.7根据规范附录D，附加应力系数а0.14335查表бz=4*а*б=148.7790478满足要求2.2桩基等效沉降系数桩总数n400nb=(n*Bc/Lc)^0.513.07769222根据附录ESa= 1.5d=0.5Sa/d=3L/d=50Lc/Bc= 2.3查表确定，C0,C1,C2C00.0792C1 1.7637C29.7756ψe=C0+(nb-1)/(C1*(nb-1)+C2)=0.4678373272.3中点沉降计算按照5#钻孔进行计算计算深度范围内土层12土性粉质粘土粉砂厚度（m）420等效作用面底的附加应力P0259.4681685259.4681685等效作用面底的土自重应力450450土层底土自重应力522882土层底土自重应力+附加应力781.46816851141.468169Es(MPa) 5.5513.8a32.6532.65b13.9613.96a/b 2.3 2.3Z/b0.3 1.7查表，该层土附加应力系数а0.24650.15455Ai0.986 2.7232Ai/Es0.1776576580.197333333计算深度内ES的当量值 9.891437632沉降经验系数ψ为 1.2查表，该层土平均附加应力系数ā00.2491380.2049754*ā00.9965520.8199考虑第2组筒仓，平均附加应力系数00总的平均附加应力系数0.9965520.8199Zi*āi 3.98620819.6776Z i*āi-Z i-1*āi-1 3.98620815.691392(Z i*āi-Z i-1*āi-1)/Es0.0007182360.001137057Σ(Zi*āi-Zi-1*āi-1)/Es0.001855293总沉降量s=ψ*ψe*P0*Σ(Zi*āi-Zi-1*āi-1)/Es270.2543689mm。

建筑讲座：桩基础沉降的计算

• 在水平荷载作用下，桩产生变形并挤压桩周土，促使桩周土发生相应的变形而产生水平抗力。 • 水平荷载较小时，桩周土的变形是弹性的，水平抗力主要由靠近地面的表层土提供； • 随着水平荷载的增大，桩的变形加大，表层土逐渐产生塑性屈服，水平荷载将向更深的土层传递； • 当桩周土失去稳定、或桩体发生破坏、或桩的变形超过建筑物的允许值时，水平荷载也就达到极限
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桩侧负摩阻力的危害
• 可见，桩侧负摩阻力的发生，将使桩侧土的部分重力和地面荷载通过负摩阻力传递给桩，因此,桩的负摩阻力非但不能成为桩承载力的一部分．反而相当于是施加于桩上的外荷载，这就必然导致桩的承载力相对降低、桩基沉降加大。
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二、负摩阻力的计算
1．单桩负摩阻力的计算
(1)中性点的位置中性点的位置取决于桩与桩侧土的相对位移，原则上应根据桩沉降与桩周土沉降相等的条件确定。要精确计算中性点的位置是比较困难的，目前多采用近似的估算方法，工程实测表明，在可压缩土层 L0 的范围内，中性点的稳定深度Ln是随桩端持力层的强度和刚度的增大而增加的，其深度比 Ln / L0 可按下表的经验取用。
18
(3) 下拉荷载的计算
下拉荷载 Fn为中性点深度 Ln 范围内负摩阻力的累计值，可按下式计算：
Fn u p lni ni
i 1
n
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2 ．群桩负摩阻力的计算
对于桩距较小的群桩，群桩所发生的负摩阻力因群桩效应而降低，即小于相应的单桩值，这种群桩效应可按等效圆法计算
群桩中任一单桩的下拉荷载：
28
(3)“m”法：假定kx随深度成正比地增加，即是 kx=mz。我国铁道部门首先采用这一方法，近年来也在建筑工程和公路桥涵的桩基设计中逐渐推广。

地基处理桩基沉降、负摩阻力、水平承载力

0.002l0 0.007l0 0.005l0
府溶咋托
根
单层排架结构（柱距为6m）柱基的沉降量（mm） 120
橡蟹
弦
适
地
基
处
理
桩
基
4.4.1 单桩沉降的计算
在竖向荷载作用下单桩沉降由三部分组成：（1）桩身弹性压缩引起的桩顶沉降；（2）桩侧阻力引起的桩周土中的附加应力以压力
扩散角，致使桩端下土体压缩而产生的桩端沉降；（3）桩端荷载引起桩端下土体压缩所产生的桩端
N0影响很小可忽略不计， P（Z）= kxxb0 =mzxb0。上式变为：
N0 H0
M0
x
承台底面
EId4x5zx0
z
dz4
其中： 5 mb1 为桩的水平变1形 /m ）系。数（
EI
下醚牙侨母付切各秧依秦蒸克眷缨逸索抄捉瑞惮炼末坯抗荧邦映临蹬蛛攀地基处理桩基沉降、负摩阻力、水平承载力地基处理桩基沉降、负摩阻力、水平承载力
③ “m”法：假定地基系数Kx随深度成正比例地增长．目前我国应用较多， Kx =mz。
H0
x
t
Kx=mz
（c）”m”法
突全两颧蚤括模团护镇买盲间足紧稀糟辈畦辐艘名肮翰郧顺薄因献襄今亭地基处理桩基沉降、负摩阻力、水平承载力地基处理桩基沉降、负摩阻力、水平承载力
④ “c值”法：假定地基系数Kh随着深度成抛物线规律增加，即Kh =cz1/2 ，c为常数，随土类不同而异。在我国多用于公路交通部门。
赶绪咸橱称剂湘绷零扛叫璃台咏鸥疆容杯丘凝枣晋沈之筏峰脑倾辩搞齐款地基处理桩基沉降、负摩阻力、水平承载力地基处理桩基沉降、负摩阻力、水平承载力
换算深度 h 和最大弯矩系数 C M （3）桩身最大弯矩及位置

第四章桩基沉降计算

第四章桩基沉降计算第四章内容为桩基沉降计算。

桩基沉降是指在桩基施工之后，由于土体的沉降而引起的桩基沉降现象。

桩基沉降的计算是土木工程中一个重要的计算问题，对工程的安全性和稳定性具有重要影响。

下面将从桩基沉降的计算方法、影响因素以及计算实例三个方面来展开阐述。

一、桩基沉降的计算方法桩基沉降的计算方法主要有经验法和理论法两种。

经验法通常是根据历史工程的经验数据和实测数据，通过统计分析得到的经验公式来进行计算。

这种方法虽然简单，但缺乏理论依据，适用范围有限。

理论法则是基于土力学和弹性力学的理论，通过计算地基土体的变形来估算桩基的沉降。

桩基沉降的计算方法一般有弹性计算方法和弹塑性计算方法两种。

弹性计算方法适用于土体的变形较小的情况下，一般认为土体的应力-应变关系服从线性弹性假设；弹塑性计算方法适用于土体的变形较大的情况下，考虑土体的弹性和塑性特性。

二、桩基沉降的影响因素桩基沉降的影响因素主要包括桩基自重、土体重应力改变、桩侧土体的变形和桩身上的加荷等。

具体而言，桩基自重是引起桩基沉降的主要因素之一，因为桩基自身的重力会导致土体的压实和沉降；土体重应力改变是指桩基施工前后由于荷载的引入或移除而导致的土体重应力的改变，也会影响桩基的沉降；桩侧土体的变形是指由于桩身的施工而引起的土体变形，也会对桩基沉降产生影响；桩身上的加荷是指桩体在使用过程中受到的荷载，也是产生桩基沉降的重要因素之一三、桩基沉降的计算实例以工程中的桩基沉降计算为例，假设桩基直径为1.2m，桩的长度为20m，桩体所在的土体为黏性土，桩侧土体的变形系数为0.3、根据经验公式得到的桩基沉降计算公式为：δ=0.047Hs，其中，δ为桩基沉降，H 为桩的长度，s为黏性土的塑性指数。

根据给定的参数，代入公式计算得到桩基沉降为：δ=0.047*20=0.94m。

即桩基沉降为0.94m。

以上就是关于第四章桩基沉降计算的内容，主要包括桩基沉降的计算方法、影响因素以及计算实例的阐述。

桩沉降计算(新桩基规范法)

桩基沉降计算
桩形状：圆形
桩直径d或边长b：0.70m
桩面积Ap：0.385m2
下承台底的平均附加压力F:270450KN
天然地基平均附加应力P0：601Kpa
地上层数32地下层数1
实际承台长度Lc：30m
实际承台宽度Bc：15m
承台总面积A：450.00m2
基础长宽比Lc/Bc: 2.00
总桩数n：70
桩长L:50m
桩距Sa: 3.00m
是否规则布桩？是附加应力σz:距径比Sa/d: 4.3自重应力0.2σc:
长径比L/d:71.4沉降计算长度Zn判断：短边布桩数nb:6
C0:0.063
C1: 1.811
C2:10.381
桩基等效沉降系数ψe:0.320
平均压缩模量Es:25.2Mpa
桩基沉降计算经验系数ψ：0.598
桩基中心点沉降量S：35.93mm
注：1、对于采用后注浆施工工艺的灌注桩，桩基沉降计算经验系数
应根据桩端持力土层类别，乘以0.7（砂、砾、卵石）～0.8（黏性土、粉土）折减系数；
2、饱和土中采用预制桩（不含复打、复压、引孔沉桩）时，
应根据桩距、土质、沉桩速率和顺序等因素，乘以1.3～1.8 挤土效应系数，
土的渗透性低，桩距小，桩数多，沉降速率快时取大值。

土层沉降计算表格
162.75Mpa
162.83Mpa
OK
(z。

桩基础沉降计算计算书

桩基础沉降计算书计算依据：1、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-20122、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20113、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑施工计算手册》江正荣编著一、基本参数基础剖面图三、沉降计算1、基础底面附加应力计算考虑土的内摩擦角，基底截面计算长度：l= A0+2L×tanφ=4.2+2×1.2×tan(45)°=6.6m考虑土的内摩擦角，基底截面计算长度：b= B0+2L×tanφ=3.4+2×1.2×tan(45)°=5.8mP0=F/A+(γ0-γ)(d+L)=4500/(6.6×5.8)+(18.4-19.66)×(1.1 + 1.2)= 114.657 kN/m32、分层变形量计算z i(m) 基础中心处平均附加应力系数αi相邻基础影响αi总附加应力系数αi总z i×αi总z i×αi总-z i-1×αi-1总土的压缩模量E si(MPa)A iΔs iΣΔs i土的自重应力σc附加应力系数a附加应力σz0.4 4×0.2498 2×3×(0.20.9998 0.3999 0.3999 5.6 0.4 8.188 8.188 52.618 0.249 114.198σz /σc=32.104/182.818=0.176≤ 0.2满足要求。

4、地基最终变形量计算∑A i=6.552，得Es=5.727Mpa距径比：s a/d=(A/n)0.5/b=(L c×B c/n)0.5/b=(4.6×3.8/4)0.5/0.6=3.484长径比：L/b=1.2/0.6=2基础长宽比：L c/B c=4.6/3.8=1.211查《规范》JGJ94-2008附录表E得：C0=0.230941464，C1=1.525562524，C2=3.273900372ψe=C0+(n b-1)/(C1(n b-1)+C2)= 0.230941464+(2-1)/ (1.525562524×(2-1)+3.273900372)=0.439=ψ×ψe×∑△s=0.6×0.439×116.007=30.556mm。

第六节桩基础沉降的计算

第六节桩基础沉降的计算 Esi──桩端平面以下第i层土的压缩模量 z z、──桩端平面第 j 块荷载至第 i 层土、第 i-1层土底面的距离；、──桩端平面第 j 块荷载至第 i 层土、第i-1层土底面深度范围内的平均附加应
ij ( i 1) j ij ( i 1) j
力系数，可按《建筑地基基础设计规范》 (GB2002-50007)附录十采用。
桩基的变形允许值如无当地经验可按表4－15采用。
第六节桩基础沉降的计算建筑物桩基的变形允许值
变形特征容许值
砌体承重结构基础的局部倾斜各类建筑相邻柱（墙）基的沉降差 1. 框架、框剪、框筒结构 2. 砌体墙填充的边排柱 3. 当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构单层排架结构（柱距为6m）柱基的沉降量（mm）
E s（MPa）

小于等于10
15 0.9
20 0.65
35 0.50
大于等于40
1.2
0.40
第六节桩基础沉降的计算当桩基为矩形布置时，桩基础中点沉降可按下列简化公式计算：
Z i i Z i 1 i 1 S＝4 e p 0 i 1 E si
n
第六节桩基础沉降的计算
0.002
0.002l0 0.0007 l0 0.005 l0 120
桥式吊车轨面的倾斜（按不调整轨道考虑）纵向横向多层和高层建筑基础的倾斜 Hg≤24 24＜Hg≤60 60＜Hg≤100 Hg＞100
0.004 0.003
0.004 0.003 0.0025 0.002 200
0.008 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 350 250 150
第六节桩基础沉降的计算

附录R：桩基础最终沉降量计算

附录R 桩基础最终沉降量计算R.0.1 桩基础最终沉降量的计算采用单向压缩分层总和法：∑∑==∆=mj n i isj ij i j p jE h s 11,,,σψ (R.0.1)式中：s ——桩基最终计算沉降量(mm)；m ——桩端平面以下压缩层范围内土层总数；E sj,i ——桩端平面下第j 层土第i 个分层在自重应力至自重应力加附加应力作用段的压缩模量(MPa)；n j ——桩端平面下第j 层土的计算分层数；Δh j,i ——桩端平面下第j 层土的第i 个分层厚度(m)；σj,i ——桩端平面下第j 层土第i 个分层的竖向附加应力(kPa)，可分别按本附录第R.0.2条或第R.0.4条的规定计算；ψp ——桩基沉降计算经验系数，各地区应根据当地的工程实测资料统计对比确定。

R.0.2 采用实体深基础计算桩基础最终沉降量时，采用单向压缩分层总和法按本规范第5.3.5条～第5.3.8条的有关公式计算。

R.0.3 本规范公式(5.3.5)中附加压力计算，应为桩底平面处的附加压力。

实体基础的支承面积可按图R.0.3采用。

实体深基础桩基沉降计算经验系数ψps 应根据地区桩基础沉降观测资料及经验统计确定。

在不具备条件时，ψps 值可按表R.0.3选用。

注：表内数值可以内插。

图R.0.3 实体深基础的底面积R.0.4 采用明德林应力公式方法进行桩基础沉降计算时，应符合下列规定：1，采用明德林应力公式计算地基中的某点的竖向附加应力值时，可将各根桩在该点所产生的附加应力，逐根叠加按下式计算：()∑=+=nk k zs k zp i j 1,,,σσσ (R.0.4-1)式中：σzp,k ——第k 根桩的端阻力在深度z 处产生的应力(kPa)：σzs,k ——第k 根桩的侧摩阻力在深度z 处产生的应力(kPa)。

2，第k 根桩的端阻力在深度z 处产生的应力可按下式计算；k p k zp I l Q,2,ασ=(R.0.4-2)式中：Q ——相应于作用的准永久组合时，轴心竖向力作用下单桩的附加荷载(kN)；由桩端阻力Q p 和桩侧摩阻力Q s 共同承担，且Q p =αQ ，α是桩端阻力比；桩的端阻力假定为集中力，桩侧摩阻力可假定为沿桩身均匀分布和沿桩身线性增长分布两种形式组成，其值分别为βQ 和(1-α-β)Q ，如图R.0.4所示； l ——桩长(m)；I p,k ——应力影响系数，可用对明德林应力公式进行积分的方式推导得出。

桩基沉降计算

桩基沉降计算
桩基沉降计算是指通过一系列的公式和计算方法，预测和计算桩基在
工程使用过程中可能会发生的沉降情况，以此来评估和调整工程设计方案，保证工程的安全性和可靠性。

桩基沉降计算的主要内容包括以下几个方面：
1.岩土工程特性的确定：通过对现场土层的取样和试验，确定土壤的
力学参数和变形特性，如土层的密度、孔隙比、抗剪强度等。

2.桩型和桩径的确定：根据工程要求和土壤特性，确定桩型和桩径，
如钢管桩、钢筋混凝土桩、预制桩等，桩径的大小直接影响了桩基的承载
能力和沉降情况。

3.桩基荷载的计算：根据工程负荷情况和桩基的承载能力，计算出桩
基所受荷载的大小和分布情况，如垂直荷载、水平荷载、弯矩等。

4.岩土工程模型的建立：根据实际的工程情况，建立相应的岩土工程
模型，包括土层属性、桩身属性、荷载特征和工程形态等参数。

5.桩基沉降的计算和分析：根据岩土工程模型和桩基荷载计算出桩基
的沉降情况以及对周围土层的影响，并进行相应的分析和评估。

6.调整工程设计方案：通过以上步骤的计算和分析，合理调整和优化
工程设计方案，保证工程的安全可靠性和经济性。

需要注意的是，桩基沉降计算涉及到很多因素，如岩土工程特性、荷
载特征、桩型和桩径等，因此需要进行全面和准确的计算和分析。

同时在
实际工程中，还需要结合具体的施工过程和维护管理措施，加强对桩基沉
降情况的监测和调整，以确保桩基的安全可靠性。

桩基沉降计算

桩基沉降计算（13轴交L~G轴 8-CT2G）执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011), 本文简称《地基规范》《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008), 本文简称《桩基规范》-----------------------------------------------------------------------1. 设计资料1.1 桩平面布置图1.2 已知条件(1) 桩参数桩身材料与施工工艺泥浆护壁钻(冲)孔桩桩身混凝土强度等级 C30承载力性状端承摩擦桩截面形状圆形直径(mm) 1600桩长(m) 30.000(2) 计算内容参数(3) 土层参数(m)高(m)(kN/m3)(kN/m3)(MPa)征值(kPa)1.3 计算内容2 计算过程及计算结果2.1 沉降计算方法根据《桩基规范》5.5.6及5.5.14单排桩，应按明德林法计算2.2 计算附加压力(1) 承台底应力承台底面积 : A = 2.200×6.200 = 13.640(m2)承台底埋深 : h = 5.350(m)承台及承台以上土重 : G = γ×h×A = 12.000×5.350×13.640 = 875.688(kN)承台底自重应力 : σc0 = 71.955(kPa)承台底应力 : σ = (N+G)/A = (15183.000+875.688)/13.640 = 1177.323(kPa)(2) 承台底均布压力地基承载力特征值 : f ak = 300.000(kPa) (《桩基规范》5.2.5)承台底均布压力 : P c = ηc×f ak = 0.180×300.000 = 54.000(kPa)(3) 桩顶附加荷载桩身截面积 A p = 2.011(m2)承台净面积 : A净 = A - n×A p = 13.640-2×2.011 = 9.619(m2)各桩桩顶荷载 : Q i = (σ×A-P c×A净)/n = (1177.323×13.640-54.000×9.619)/2 = 7769.637(kN) 各桩桩顶附加荷载 : Q ci = Q i-σc0×A p = 7769.637-71.955×2.011 = 7624.963(kN)2.3 沉降计算(1) 沉降计算公式根据《桩基规范》5.5.15 计算桩基沉降计算深度Z n=+z zc0.20c式中：σz——计算深度处由桩引起的附加应力，按《桩基规范》附录F 采用明德林法计算σzc——计算深度处由承台土压力引起的附加应力，按《桩基规范》附录D 采用角点法计算σc——计算深度处土的自重应力根据《桩基规范》5.5.14 计算沉降(承台底土分担荷载)=∑n=i)+zi zci z iE si= zij Q j(j I p,ij(-1jl2j= zci∑u=k1kip c,ks eeQ E c式中：s ——桩基最终沉降量(mm)m ——以沉降计算点为圆心，0.6 倍桩长为半径的水平面影响范围内的基桩数n ——沉降计算深度范围内土层的计算分层数；分层数应结合土层性质，分层厚度不应超过计算深度的0.3倍σzi——水平面影响范围内各基桩对应力计算点桩端平面以下第i 层土1/2厚度处产生的附加竖向应力之和；应力计算点应取与沉降计算点最近的桩中心点Δz i——第i计算土层厚度(m)E si——第i计算土层的压缩模量(MPa)，采用土的自重压力至土的自重压力加附加压力作用时的压缩模量Q j——第j桩在荷载效应准永久组合作用下(对于复合桩基应扣除承台底土分担荷载)，桩顶的附加荷载(kN)；当地下室埋深超过5m时，取荷载效应准永久组合作用下的总荷载为考虑回弹再压缩的等代附加荷载l j——第j桩桩长(m)A ps——桩身截面面积αj——第j桩总桩端阻力与桩顶荷载之比，近似取极限总端阻力与单桩极限承载力之比I p,ij,I s,ij——分别为第j桩的桩端阻力和桩侧阻力对计算轴线第i计算土层1/2厚度处的应力影响系数，可按《桩基规范》附录F 确定E c——桩身混凝土的弹性模量σzci——承台压力对应力计算点桩端平面以下第i计算土层1/2厚度处产生的应力；可将承台板划分为u个矩形块，可《桩基规范》附录D 采用角点法计算p c,k——第k块承台底均布压力，可按p c,k=ηc,k f ak取值，其中ηc,k为第k块承台底板的承台效应系数，按《桩基规范》表5.2.5 确定；f ak为承台底地基承载力特征值αki——第k块承台底角点处，桩端平面以下第i计算土层1/2 厚度处的附加应力系数，可按《桩基规范》附录D 确定s e——计算桩身压缩ξe——桩身压缩系数，端承型桩取1.0；摩擦型桩，当l/d≤30时，取2/3；l/d≥50时，取1/2；介于两者之间可线性插值ψ——桩基沉降计算经验系数，无当地经验时，可取1.0沉降计算点位置(x,y,z)(m) ：(0.000,0.000,-36.800)沉降计算深度z n(m) ：9.500沉降计算点附加应力(kPa) ：78.431桩端以下各压缩土层(沉降未乘系数) ：层号厚度(m) Es(Mpa) 本层沉降(mm)=============================================1 9.191 18.500 32.12 0.310 10.000 0.7=============================================∑ 9.501 32.8沉降计算点土层压缩沉降量(mm) ：16.7桩身压缩s e(mm) ：2.5沉降计算点最终沉降量(mm) ：16.7(3) 角点沉降计算点(x,y,z) 土压缩沉降(mm) 桩身压缩(mm) 最终沉降(mm) 结论 (0.000,-2.000,-6.800) 35.16 2.53 37.69 满足 (0.000,-2.000,-6.800) 35.16 2.53 37.69 满足 (0.000,2.000,-6.800) 35.16 2.53 37.69 满足 (0.000,2.000,-6.800) 35.16 2.53 37.69 满足 (0.000,2.000,-6.800) 35.16 2.53 37.69 满足(0.000,0.000,-6.800) 16.72 2.53 19.25 满足(4) 沉降计算点结果简图-----------------------------------------------------------------------【理正结构设计工具箱软件6.5PB3】计算日期: 2014-11-19 11:27:47。

桩基沉降计算

(3)等效矩形
实际工程的建筑平面十分复杂，完全矩形截面很难遇到。下图为工程中的几个实际平面：从计算上看，换算截面的长宽比对计算结果影响较大。德州A区1l1号，形状如图1。基础尺寸44 x l5m，面积换算正方形Bc=25.4。按照矩形L/B=3，l/d=78，Sa／d=3.8，nb=8.5 计算， ψe=0.38，沉降S=146mm；按照正方形形L／B=1，l／d=78，Sa／d=3.8， nb=8.5计算，

(4)计算沉降点 JGJ94—94给出了桩基础角点和中心点计算沉降方法。本次工程统计资料98％均为桩箱、桩筏基础，且未标明是中心还是角点沉降，因此根据对规范的理解，本次计算，所有结果均为矩形基础中点最终沉降量，资料与之对应的是，总沉降量或者是实测沉降的最大值。

4 桩基沉降经验系数ψ说明 (1)回弹再压缩与桩身压缩桩基沉降计算经验系数是大量实测数据统计的结果，在沉降观测资料里，已经包含了回弹再压缩与桩身压缩因素，因此，不再单独列出二者对桩基沉降计算的影响结果。

1 等效系数ψe 运用弹性半无限体内作用力的Mindlin位移解，基于桩、土位移协调条件，略去桩身弹性压缩，给出匀质土中不同距径比、长径比、桩数、基础长宽比条件下刚性承台群桩的沉降数值解：
Q一群桩中各桩的平均荷载； Es一均质土的压缩模量； d一桩径； wM_一Mindlin解群桩沉降系数，随群桩的距径比、长径比、桩数、基础长宽比而变。

(2) 运用弹性半无限体表面均布荷载下的 Boussinesq解，不计实体深基础侧阻力和应力扩散，求得实体深基础的沉降：

m一矩形基础的长宽比；m=a／b； P一矩形基础上的均布荷载之和。

桩基沉降计算例题

桩基沉降计算例题假设需要计算一个桥梁的单桩基础沉降，其桥墩直径为2m，桥墩高度为20m，桩长为30m，桩径为0.5m。

已知桩侧土壤的面积重为18kN/m，桩端土壤的面积重为19kN/m，黏聚力为15kPa，内摩擦角为28°。

该桩基础的承载力为5000kN，同时考虑桩身侧阻和底部端阻的影响。

解题步骤如下：1. 计算桩顶荷载：单桩基础的承载力为5000kN，由于桥墩直径为2m，因此桩顶荷载可以通过荷载面积计算得出：A = πd/4 = 3.14 × 2/4 = 3.14mq = 5000kN / 3.14m = 1592.36kN/m2. 计算桩身侧阻力和底部端阻力：桩身侧阻力可通过以下公式计算：Rf = Ks × Ap ×σv其中，Ks为侧阻系数，Ap为桩身侧面积，σv为有效应力桩底端阻力可通过以下公式计算：Rb = Kp × Ab ×σp其中，Kp为桩底阻力系数，Ab为桩底面积，σp为桩端土壤的有效应力根据国标规定，该桥梁的侧阻系数Ks为0.6，底部阻力系数Kp 为9.5。

同时考虑到桩身直径较小，因此可以假设桩顶承受的荷载全部由桩身侧阻和底部端阻共同承担，则有：Rf + Rb = qA将Rf和Rb代入上述公式可得：Rf = (qA - KpAbσp) / (1 + KsAp/Ab)3. 计算桩身平均侧阻力：桩身平均侧阻力可通过下式计算：fa = Rf / Lp其中，Lp为桩长4. 计算桩端沉降：桩端沉降可通过以下公式计算：Δs = Q / Es + ∑faAi / Es + qbAh / Eh其中，Q为桩顶荷载，Es为桩的弹性模量，∑faAi为桩身平均侧阻力的合力乘以桩身长度，qbAh为桩底端阻力乘以底部面积并除以底部土壤的弹性模量Eh。

将已知参数代入上述公式计算得：Δs = 1592.36kN/m / 10000MPa + (0.6 ×π× 30m × 15kPa) / 10000MPa + (9.5 ×π/4 × 0.5 × 19kN/m) / 3000MPa= 0.159m5. 校核桩身侧阻和底部端阻是否满足要求：桩身侧阻力和底部端阻力应该满足以下公式：Rf <= Ksf ×σv × ApRb <= Kpb ×σp × Ab根据国标规定，侧阻安全系数Ksf取1.5，底部阻力安全系数Kpb取2。

建筑讲座讲义桩基础沉降的计算

建筑讲座讲义桩基础沉降的计算一、引言桩基础是建筑工程中常用的一种基础形式，其作用是将建筑物的荷载传递到地下深处的稳定土层。

在桩基础设计中，沉降是一个重要的考虑因素。

桩基础的沉降计算可以帮助工程师判断基础的稳定性和安全性。

本次讲座将对桩基础沉降的计算方法进行详细介绍。

二、桩基础沉降的原因1.建筑物荷载建筑物的自重和附加荷载都会施加到桩身上，产生沉降。

自重荷载主要包括结构本身的负荷，如墙体、楼板等。

附加荷载包括人员、家具、机械设备等。

2.桩基础本身的沉降桩基础本身的沉降是由桩身的变形引起的。

桩身材料的松动、变形都会导致沉降的发生。

3.地基土的沉降地基土的沉降是因为桩基础在地下深处受到地基土的影响，土体的挤压、挪移等现象会导致地基土的沉降。

三、桩基础沉降的计算方法1.弹性计算方法弹性计算方法是最常用的桩基础沉降计算方法。

其基本原理是桩基础沉降是由荷载引起的桩身变形所致，根据弹性力学原理进行计算。

根据不同的桩身形状和荷载情况，可以选择合适的计算公式进行计算。

2.半经验公式法半经验公式法是通过统计大量实测资料得出的经验公式，适用于一定范围内的桩基础沉降估计。

这些经验公式可以根据工程经验和地质条件进行修正，并结合实际工程情况进行计算。

3.数值模拟方法数值模拟方法是利用计算机模拟地基土与桩基础相互作用的过程，通过有限元法或边界元法进行计算。

这种方法可以模拟不同地基土和桩身形状下的沉降情况，具有较高的准确性和可靠性。

四、桩基础沉降计算的参数1.桩身形状桩身形状是桩基础沉降计算中重要的参数之一、常见的桩身形状有圆形、方形、六边形等，不同形状的桩身受力和沉降特性不同。

2.桩身材料桩身材料的刚度和强度会影响桩基础的沉降情况。

通常情况下，桩身材料的刚度越大，沉降越小。

3.地基土性质地基土的性质直接关系到桩基础的沉降。

土壤的可压缩性、孔隙比、黏聚力等参数会影响沉降的大小。

4.荷载情况荷载情况是计算桩基础沉降的重要依据。

荷载包括建筑本身的荷载以及引起的地震、风荷载等外部荷载。

桩基专项方案计算公式

一、桩基承载力的计算公式1. 单桩承载力计算公式：Qs = Qsk + Qp其中，Qs为单桩承载力；Qsk为极限承载力；Qp为桩身抗拔力。

2. 极限承载力计算公式：Qsk = 1.2×γD×L×fck其中，γ为桩身材料重度；D为桩径；L为桩长；fck为桩身材料抗压强度标准值。

3. 桩身抗拔力计算公式：Qp = 0.8×γD×L×fck其中，Qp为桩身抗拔力；其他参数与极限承载力计算公式相同。

二、桩基沉降的计算公式1. 桩基沉降计算公式：S = (Qs - Qp)×δp / (A×E)其中，S为桩基沉降；δp为桩身材料变形模量；A为桩身截面积；E为桩身材料弹性模量。

2. 桩基沉降计算公式（简化）：S = (Qs - Qp)×δp / (πD²/4)其中，其他参数与桩基沉降计算公式相同。

三、桩基首灌混凝土计算公式1. 钻孔灌注桩首盘方量计算公式：V = (H1 - H2)×πD²/4 + πd²/4×h1其中，V为首盘方量；H1为桩孔底至导管底端距离；H2为导管初灌埋深；D为桩孔直径；d为导管内径；h1为桩孔内混凝土达到埋置深度时，导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度。

2. 钻孔灌注桩首盘方量计算公式（简化）：V = πD²/4×(H1 - H2) + πd²/4×h1其中，其他参数与钻孔灌注桩首盘方量计算公式相同。

四、桩基施工进度计算公式1. 桩基施工进度计算公式：P = (N × D × L) / (T × 24 × 60)其中，P为桩基施工进度；N为桩基数量；D为桩径；L为桩长；T为施工时间（小时）。

2. 桩基施工进度计算公式（简化）：P = N × D × L / (T × 24)其中，其他参数与桩基施工进度计算公式相同。

桩基沉降计算方法的分析及评价

桩基沉降计算方法的分析及评价桩基沉降计算方法的分析及评价桩基沉降计算是针对桩基而言的一种结构计算，其目的在于确定桩基的沉降情况，以保证结构的质量和稳定性。

由于桩基的沉降与地质、地形、土层等因素紧密相关，因此针对桩基沉降的计算方法也是十分复杂和丰富的。

本文将从针对桩基沉降的计算方法进行分析和评价。

一、弹性计算法弹性计算法是一种基于极限平衡原理和弹性力学理论的桩基沉降计算方法，其基本假设是桩基沉降量与桩柱的弹性变形成正比，与地基和孔壁的变形无关。

通过对桩基刚度和孔周土应力分布进行分析，弹性计算法可以得到桩基沉降量和桩柱内应力分布情况。

这种计算方法的优点是精度较高，计算结果较为准确，且相对比较简单易行。

但缺点在于该方法只适用于短桩或第一层土壤比较硬或根据某些经验公式得出的孔周土应力分布区域，且只能获得初始沉降量和孔周土的应力分布情况，无法考虑桩柱周围土层塑性变形的影响。

二、塑性计算法塑性计算法是一种基于塑性力学理论的桩基沉降计算方法，它认为在桩顶上的土体，只要与桩柱相连并处于某种限定条件下，就会与桩柱同步发生塑性变形，最终导致桩柱沉降。

该方法需要考虑桩周土体的塑性变形，相对来说较为精确。

该计算方法的优点是可以分析桩基沉降过程，并考虑孔周土层与桩柱的相互作用，计算精度较高。

但缺点在于模型复杂，计算量大，难以掌握和应用。

三、有限元法有限元法是一种数学方法，通过对结构的有限个部分进行计算，以模拟整个结构的行为，进而得到该结构的各种力学性能指标的计算方法。

有限元法不但能够准确地分析桩基的沉降情况，还可以考虑桩柱周围土层塑性变形的影响，并且可以精确地模拟各种不同的复杂条件下的沉降情况。

有限元法的优势在于能够计算各种各样的复杂情况，并且精度较高、适用性强。

缺点在于过程复杂，计算量大，需要高超均衡的数学物理知识和计算机技能。

总之，针对不同情况下的桩基沉降计算，应根据实际情况选用合适的计算方法。

在实际的工程中，为确保桩基的质量和稳定性，往往同时使用不同的计算方法，并结合现场监测和验收，及时调整和纠正，以保证结果的准确性。

桩基沉降计算

(3)等效矩形实际工程的建筑平面十分复杂，完全矩形截面很难遇到。下图为工程中的几个实际平面：从计算上看，换算截面的长宽比对计算结果影响较大。德州A区1l1号，形状如图1。基础尺寸44 x l5m，面积换算正方形Bc=25.4。按照矩形L/B=3，l/d=78，Sa／d=3.8，nb=8.5计算， ψe=0.38，沉降S=146mm；按照正方形形L／B=1，l／d=78，Sa／d=3.8，nb=8.5计算， ψe=0.29，沉降S=120mm；实测沉降143mm。本次计算中，均按照建筑平面外沿取长宽比，以得到与实际符合的经验系数。
等效系数ψe 运用弹性半无限体内作用力的Mindlin位移解，基于桩、土位移协调条件，略去桩身弹性压缩，给出匀质土中不同距径比、长径比、桩数、基础长宽比条件下刚性承台群桩的沉降数值解： Q一群桩中各桩的平均荷载； Es一均质土的压缩模量； d一桩径； wM_一Mindlin解群桩沉降系数，随群桩的距径比、长径比、桩数、基础长宽比而变。
等效果作用分层总和法桩基一点最终沉降量计算式
01
02
其中zi、z(i-1)为有效作用面至i、i一1层层底的深度；αj、α(i-1)为按计算分块长宽比a／b及深宽比Zi 、z(i-1)/b、由附录 D 确定。 p0为承台底面一载效应准永久组合附加压力，将其用于桩端等效作用面。
3桩基沉降经验系数ψ统计本次规范修编时，收集了软土地区上海、天津，一般第四纪土地区北京、沈阳，黄土地区西安共计1 5 0份已建桩基工程的沉降观测资料，由实测沉降与计算沉降之比ψ与沉降计算深度范围内压缩模量当量值Es的关系如图5.5.1，同时给出ψ值列于规范表5.5.1 0。详细分析过程如下：
短边布桩数nb
(2)短边布桩数nb 对于规则桩承台，nb总为整数：但是在实际工程计算中，nb总为小数，本次计算所有短边计算桩数，均是计算值，没有取整。当桩数比较少时，nb对φe的计算结果影响较大，但是桩数较多时，影响较小。银河宾馆，L／B=1，l／d=9 8，Sa／d=3.2 nb=1 6.4时，ψe=0.3 nb=1 6.0时，ψe=0.2 9 8 nb=1 7.0时，ψe=0.3 0 5 小北门高层工房，L/B=2.8，l/d=67.5，Sa/d=5.3 nb=8.2时，ψe=0.442 nb=8.0时，ψe=O.438 nb=9.0时，ψe=O.455 可见，其误差<3％，可以接受。