桩顶水平位移计算
管桩中心位移偏差计算公式
管桩中心位移偏差计算公式引言。
管桩是一种常见的地基基础工程结构,在建筑和土木工程中广泛应用。
管桩的中心位移偏差是评估管桩工程质量和安全性的重要指标之一。
因此,准确计算管桩中心位移偏差是非常重要的。
本文将介绍管桩中心位移偏差的计算公式及其应用。
管桩中心位移偏差计算公式。
管桩中心位移偏差是指管桩在竖直方向上的偏移距离。
为了准确计算管桩中心位移偏差,需要考虑多种因素,包括管桩的材料、直径、长度、地基土的性质等。
以下是常用的管桩中心位移偏差计算公式:1. 简单支承管桩的中心位移偏差计算公式:Δ = (P L^3) / (3 E I)。
其中,Δ表示管桩的中心位移偏差,P表示管桩所受的垂直荷载,L表示管桩的长度,E表示管桩的弹性模量,I表示管桩的惯性矩。
2. 桩顶水平位移引起的管桩中心位移偏差计算公式:Δ = (M L) / (E I)。
其中,Δ表示管桩的中心位移偏差,M表示桩顶水平位移所引起的弯矩,L 表示管桩的长度,E表示管桩的弹性模量,I表示管桩的惯性矩。
3. 地基沉降引起的管桩中心位移偏差计算公式:Δ = (q L^4) / (8 E I)。
其中,Δ表示管桩的中心位移偏差,q表示地基的单位沉降压力,L表示管桩的长度,E表示管桩的弹性模量,I表示管桩的惯性矩。
以上是常用的管桩中心位移偏差计算公式,通过这些公式可以较为准确地计算管桩的中心位移偏差,为工程质量和安全性的评估提供重要依据。
管桩中心位移偏差的影响因素。
管桩中心位移偏差的大小受多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 地基土的性质,地基土的承载能力和变形特性对管桩中心位移偏差有重要影响。
地基土的强度和变形模量越大,管桩的中心位移偏差就越小。
2. 管桩的材料和尺寸,管桩的材料、直径和长度等尺寸参数对管桩中心位移偏差也有一定影响。
一般来说,直径较大、长度较长的管桩其中心位移偏差较小。
3. 外部荷载,外部荷载是指管桩所受的垂直荷载、水平荷载和地基沉降等。
悬臂排桩支护结构桩顶最大水平位移计算分析
顶最大水平位移 的解析解 , 在此基 础上对各 主要 支护参数进行 了正交试验设 计研究 , 出了开挖 中各个参数 得
对桩顶最大水平位移的影响程度和各个参数 的灵敏度 。分析结果表 明, 坡顶超载和 比例系数“ ” m 是控制桩埂
最大水平位移的主要参 数 , 与实测结果进行对 比, 表明该方法是可行 的。
c rid o t osu y t em an p r me e so h eann tu t r ,a dt eifu n e ft e ep rm — a re u t d h i a a t r f ert ii gs r c u e n h le c so h s aa t t n
o h l e d i t a tl v r s l i r p l e a ni g s r c u e f t e pie h a n he c n ie e o d e ie r t i n t u t r
GUO e - i QI W na, AN - n Del g i
关键词 : 基坑 ; 臂排 桩支 护结 构 ; 悬 桩顶最 大水平位移 中图分类号 : U9. T 42 文献标识 码 : A 文章编号 :0 35 6 (0 7 0—7 30 10 —00 20 )60 5—4
Cac l to a nay i ft a i u rz nt ld s a e e t lu a in nd a l sso hem x m m ho io a iplc m n
e e s o h xm u h rz n a ip a e n r b a n d I i o cu e h t h u c a g n “ t r n t ema i m o io t l s l c me ta eo t i e . t sc n l d d t a es r h r ea d m” d t a e t e p i a y p r m e e swh c o t o h x m u o io t l ip a e n f h i e d r h r r a a t r ih c n r l e ma m t i m h rz n a s l c me t ep l h a .Ot — d o t e h e a a t r ,s c s e c v t n ln t r p r me e s u h a x a a i e g h,h v ite i f e c n t e ma i u h rz n a ip a e o a e l l n l n e o h x m m o io t ld s l c — t u me to h i e d A r c ia x mp e i r s n e a d t e c l u a e e u ti o p r d wih t e n f ep l h a . t e p a tc l a l sp e e t d, n h a c lt d r s l s c m a e t h e me s r d r s l a d p o e o b e s b e a u e e u t n r v d t e fa i l . Ke r s f u d to i; c n i v r s l i r p l e a n n t u t r ;ma mu o io t l d s l c — y wo d : o n a i n p t a tl e o d e i r t i i g s r c u e e e i x m h rz n a ip a e me to h i e d n ft e p l h a e
4-桩基础计算
一般方法:要找出弯矩最大的截面所在的位置及相应 的最大弯矩Mmax值。一般可将各深度Z处的Mz值求出后绘 制Z-Mz图,即可从图中求得。
Q 3E 0 IAx M 2E0 IBx (9a)
式中:A x(A 1A x0B 1A 0D 1) B x(A 1B x0B 1B 0 C 1)
同理,将式( 7)分别代入式(3)、(4)、(4-5) 再经整理归纳即可得
z Q 2E 0 IAM E0IB
Mz
Q0
AmM0Bm
(9b) (9c)
QzQ0AQM0BQ (9d)
对于单排桩 ,若作用于承台底面中心的荷载为N、H、 My,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
Pi N n;Qi H n;Mi M ny 式中:n——桩的根数。
当竖向力N在承台横桥向有偏心距e时,即Mx=Ne, 因此每根桩上的竖向作用力可按偏心受压计算,即
pi
N Mx yi n yi2
根据已有的试验资料分析,现行规范认为计算宽度的 换算方法可用下式表示:
b1Kf K0Kb(或 d)
b1Kf K0Kb(或 d)
上式中: b(或d)——与外力H作用方向相垂直平面上桩的宽度 (或直径); Kf——形状换算系数。即在受力方向将各种不同截面形状 的桩宽度,乘以Kf换算为相当于矩形截面宽度,其值见 表4-3 ; K0——受力换算系数。即考虑到实际上桩侧土在承受水平 荷载时为空间受力问题,简化为平面受力时所给的修正系 数,其值见表4-3; K——桩间相互影响系数。
即C=mz。 基于这一基本假定,进行桩的内力与位移的理论公式
推导和计算。
桥的桩顶水平位移计算程序
桥的桩顶水平位移计算程序为了编写这个程序,我们需要以下的输入数据:1.桥梁的结构参数,包括桥梁的长度、宽度、高度等;2.桥梁所受荷载的参数,包括垂直荷载、水平荷载等。
通过这些输入数据,我们可以进行以下的计算步骤:步骤1:计算桥梁的刚度桥梁的刚度是指在给定弯矩或剪力下,桥梁产生的桩顶水平位移。
通过桥梁的结构参数,可以计算出桥梁的刚度。
步骤2:计算桥梁所受荷载根据已知的荷载参数,可以计算出桥梁所受荷载的大小。
这包括垂直荷载和水平荷载。
步骤3:计算桥梁的位移根据步骤1和步骤2的计算结果,可以得出桥梁的位移。
桥梁的位移是指桥梁受到荷载后发生的变形情况,包括水平位移、竖向位移等。
步骤4:输出结果将步骤3计算得出的位移数值输出,以便用户查看。
这个程序可以使用任何编程语言来实现,例如C、C++、Python等。
以下是一个使用Python编写的简单示例:```pythondef calculate_horizontal_displacement(length, width, height, vertical_load, horizontal_load):# Step 1: Calculate the stiffness of the bridgestiffness = ...# Step 2: Calculate the loads on the bridgevertical_load = ...horizontal_load = ...# Step 3: Calculate the displacement of the bridgedisplacement = stiffness * (vertical_load + horizontal_load) return displacement# Input parameterslength = 10 # length of the bridgewidth = 5 # width of the bridgeheight = 3 # height of the bridgevertical_load = 1000 # vertical load on the bridgehorizontal_load = 500 # horizontal load on the bridge# Calculate the horizontal displacementhorizontal_displacement =calculate_horizontal_displacement(length, width, height,vertical_load, horizontal_load)# Output the resultprint("The horizontal displacement of the bridge is: ", horizontal_displacement)```通过以上的计算步骤和示例代码,我们可以编写一个用于计算桥梁桩顶水平位移的程序。
人工挖孔桩计算书
人工挖孔桩计算书人工挖孔桩是一种常见的基础形式,其计算涉及到多个方面的参数和力学原理。
以下将详细介绍人工挖孔桩的计算过程。
一、工程概况首先,需要明确工程的基本信息,包括建筑物的结构类型、荷载情况、地质条件等。
假设我们所面对的是一座多层住宅建筑,采用框架结构,预计的恒载和活载分别为_____kN/m²和_____kN/m²。
场地的地质勘察报告显示,土层分布较为均匀,主要有粉质黏土、粉土和砂土等。
二、桩型选择及尺寸确定根据工程的荷载要求和地质条件,初步选定人工挖孔桩的桩型为圆形。
桩径一般根据经验和规范要求确定,常见的桩径有 800mm、1000mm、1200mm 等。
在此假设我们选择桩径为 1000mm。
桩长的确定则需要综合考虑建筑物的荷载、土层的承载力以及桩端持力层的性质。
通过对地质勘察报告的分析,结合相关规范的计算公式,初步估算桩长为_____m。
三、单桩竖向承载力计算单桩竖向承载力的计算是人工挖孔桩设计的关键。
通常采用以下两种方法:1、经验公式法根据相关规范和地区经验,经验公式为:Quk = Qsk + Qpk其中,Quk 为单桩竖向极限承载力标准值;Qsk 为桩侧阻力标准值;Qpk 为桩端阻力标准值。
桩侧阻力标准值 Qsk 可按下式计算:Qsk =∑uqsili其中,u 为桩身周长;qsi 为第 i 层土的桩侧阻力特征值;li 为第 i层土的厚度。
桩端阻力标准值 Qpk 可按下式计算:Qpk = Apqpk其中,Ap 为桩端面积;qpk 为桩端阻力特征值。
2、静载试验法如果有条件进行静载试验,应以试验结果为准。
但在大多数情况下,由于时间和成本的限制,通常采用经验公式法进行估算。
四、桩身承载力计算桩身承载力应满足桩身混凝土强度和钢筋配置的要求。
1、混凝土强度验算根据桩身混凝土的强度等级,按照轴心受压构件进行验算:N ≤ φfcA其中,N 为桩顶轴向压力设计值;φ 为稳定系数;fc 为混凝土轴心抗压强度设计值;A 为桩身截面积。
小角度法测量基坑桩顶水平位移的方法
小角度法测量基坑桩顶水平位移的方法下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!摘要基坑工程中,准确测量桩顶水平位移对于工程安全至关重要。
桩基础水平承载力的概念及计算方法(一)
桩基础水平承载力的概念及计算方法(一)对于承受水平荷载显著的建(构)筑物,根据其受荷方式的不同大致方式分为几类:一类是以长期水平荷载为主九种的构筑物,例如挡土墙、拱结构、堆载场地等构筑物桩基受到年力的高度力;另一类是以周期荷载或循环荷载为主的建筑物,例如地震或风产生的建(构)筑物水平力、吊车等产生的制动力、海洋客户端平台工程或岸边工程等波浪产生的水平力。
对于一般建筑物,当水平荷载较大且桩基埋深此时较浅时,人体工学桩基的水平承载力设计应成为重点。
本文章主要考虑单桩水平承载力的问题。
单桩在水平荷载下的承载特性是指桩顶在水平荷载下产生水平位移和转角,桩身出现弯曲应力、桩前应力受侧向挤压,产生危急情况桩身结构和地基的破坏情况。
影响单桩水平承载力和位移的因素包括桩身截面抗弯刚度、材料强度、桩侧土质条件、桩身入土深度、桩顶约束条件等。
根据水平力作用下单桩的承载变形性状,可将桩分为刚性桩、半刚性桩、柔性桩。
1.1.1水平受荷单桩的破坏机理研究单桩在低水平荷载区域时基本表现为由线性到非线性区段的过渡过程,在达到极限荷载后,即使不继续增加主梁,水平位移也会急剧增加,会出现水平荷载下降经常出现的特征,即到达了极限状态。
这种单桩水平承载的非线性物理性质是随着水平位移化学成分的增大,不仅会和桩周边地基的非线性特性一起从地表面延伸到地基深部产生渐进性破坏,还会相继出现处于稳定性状态桩体向出现塑性铰转化的情况,见图1.1.1-1。
图1.1.1-1单桩桩顶水平荷载-水平位移关系(引自《大韩民国建筑基础结构设计建筑指南》)在桩身结构出现破坏到形成极限状态时,此种破坏情况一般包含条件两种情况:①地基土在桩长范围内产生破坏的情况;②桩头固定时,桩顶和桩身地下部分形成两个塑性铰(桩头自由而地下部分为铰)的状态,并且这两个断面间的地基土也有发生破坏的情况。
总的说来,单桩水平承载力主要是由桩身抗弯能力和桩侧土强度(稳定性)控制。
对于低配筋率灌注桩,通常是由桩身先出现裂缝,随后断裂破坏;此时,单桩水平气压承载力由桩身强度控制。
桩顶水平位移系数
桩顶水平位移系数桩顶水平位移系数是指桩的顶部水平位移与桩身竖向位移之比,是评估桩的水平位移性能的重要指标。
桩顶水平位移系数的大小直接影响着桩在水平方向的稳定性和抗侧力能力,因此在桩基工程设计和施工中具有重要意义。
桩顶水平位移系数的计算需要考虑桩身的刚度、土体的侧向土压力和桩身的摩阻力等因素。
一般来说,桩身刚度越大,桩顶水平位移系数越小,桩的水平位移性能越好。
而土体的侧向土压力和桩身的摩阻力则会增大桩顶水平位移系数,降低桩的水平位移性能。
在桩基工程设计中,为了保证桩的水平位移性能,可以采取以下措施:1. 选择合适的桩型和桩径:不同的桩型和桩径对桩的水平位移性能有着不同的影响。
一般来说,较大直径的桩具有更好的水平位移性能,而扩底桩、摩擦桩等特殊桩型也可以提高桩的水平位移性能。
2. 控制桩身刚度:桩身的刚度是影响桩顶水平位移系数的重要因素。
通过选择适当的材料和桩身截面尺寸,可以控制桩身的刚度,提高桩的水平位移性能。
3. 优化桩基布置:合理的桩基布置可以减小桩间的相互影响,降低桩顶水平位移系数。
在设计中应尽量避免桩群的聚集,同时考虑桩的排列间距和间隔,以减小相互之间的干扰。
4. 考虑土体的侧向土压力:土体的侧向土压力会增大桩顶水平位移系数。
在设计中应合理估计土体的侧向土压力,并采取相应的措施来减小土体的侧向土压力,如采用边坡支护等。
5. 加强桩基施工质量控制:桩基施工质量的好坏直接影响着桩的水平位移性能。
在施工中应严格按照设计要求进行施工,确保桩的竖直度和水平度,避免桩身变形和位移。
桩顶水平位移系数是评估桩的水平位移性能的重要指标,对于桩基工程的设计和施工具有重要意义。
通过合理的桩型选择、控制桩身刚度、优化桩基布置、考虑土体的侧向土压力以及加强桩基施工质量控制等措施,可以提高桩的水平位移性能,确保桩基的稳定性和抗侧力能力。
论计算单桩基础桩顶水平位移中m法的运用
论计算单桩基础桩顶水平位移中m法的运用1 概述“十二五”期间城市照明行业在改善城市人居环境质量,加快城市照明建设步伐等方面做了大量工作。
根据中国市政工程协会城市照明专业委员会对1065个城市照明管理单位普查统计数据,城市道路照明主干道亮灯率在98%以上,次干道、支路亮灯率在96%以上,装灯普及率已达95%以上,切实改善了城市人居环境质量,提高了城市公用服务管理水平。
2 道路灯杆基础形式道路照明灯杆基础的设计重点为抵抗风荷载形成的倾覆弯矩,基础形式主要有自重式钢筋混凝土基础和单桩基础两种形式。
因为有施工方便快速、不受季节性施工影响、能多次重复利用等多项优点,单桩基础在实际工程中使用越来越多。
本文重点介绍m法如何计算单桩基础桩顶水平位移及不同m值土回填对桩顶水平位移的影响,并以此为依据进行基础的抗倾覆设计。
3 m法计算单桩基础桩顶水平位移以某工程8m高度单悬臂灯杆采用的单桩基础为例。
该工程所在地区50年基本风压为0.4kN/m2,灯头及悬臂段面积和为0.5m2,灯杆立柱直径平均为0.1m。
灯杆属于对风荷载比较敏感的高耸结构,计算风荷载标准值为1.37kN/m2。
单桩基础桩径为0.43m,长度2m,采用C30。
3.1 当采用m=2000kN/m4的杂填土时桩顶处桩的变形系数=0.552根据=1.2,从P.0.8选用Ai、Bi、Ci、Di参数。
得出单位水平力=1N作用时,在地面处水平位移 m单位弯矩力=1N·m作用时,在地面处水平位移 m地面处桩顶水平位移=0.0146m3.2 当采用m=6500kN/m4的可塑黏性土、粉砂、稍密粉土时桩顶处桩的变形系数=0.699根据=1.5,从P.0.8选用Ai、Bi、Ci、Di参数。
得出单位水平力=1N作用时,在地面处水平位移 m单位弯矩力=1N·m作用时,在地面处水平位移 m地面处桩顶水平位移=0.0047m3.3 当采用m=12000kN/m4的硬塑性粘土、细砂、中砂,中密粉土时桩顶处桩的变形系数=0.790根据=1.7,从P.0.8选用Ai、Bi、Ci、Di参数。
水平承载力与位移,群桩基础计算
η c=0,η s =η p = η sp =1 当根据静载荷试验确定单桩竖向极限承载力标准
值时,基桩的竖向承载力设计值为:
R Quk sp
当承台底面与土脱开(非复合桩基)时,即取η c=0;
4 桩顶作用效应简化计算
1.基桩桩顶荷载效应计算
以承受竖向力为主的群
1.单桩的水平承载力
桩的水平荷载作用的特征 桩在水平荷载作用下,桩身产生挠曲变形,变
形的形式与桩和地基的刚度有关。桩身变形挤压侧 土体,而土体对桩侧产生水平抗力,其大小和分布 与桩的变形、地基条件和桩的入土深度有关。
桩在破坏之前,桩身与地基的变形是协调的,相 应地桩身产生了内力。随着桩身变形和内力的增大, 对于低配筋率的灌注桩来说常是桩身首先出现裂缝, 然后断裂破坏;
一般工业与民用建筑中的基础,常以承受竖向荷载 为主,但在桩基上作用有较大水平荷载时还必须对桩的水 平承载力进行验算。
一般来说当水平荷载和竖向荷载合力与竖直线的夹角 不超过5度时,竖直桩的水平承载力不难满足设计要求, 更应采用竖直桩。因此下面的讨论仅限于竖直桩的水平承 载力。
实践表明:桩的水平承载力远比竖向承载力要低!
(2).地震作用效应
对于抗震设防区主要承受竖向荷载的低承台桩 基,当同时满足下列条件时,桩顶作用效应计算可 不考虑地震作用:
(a)按《建筑抗震设计规范》规定可不进行天然 地基和基础抗震承载力计算的建筑物;
①群桩基础中各基桩的工作性 状与单桩基本一致;
②群桩基础承载力等于各单桩
承载力之和; 1 ③群桩的沉降量几乎等于单桩
的沉降量;
当各群 桩的沉降量几乎 等于单桩的沉降 量。
端承型群桩基础
桩顶水平位移系数
桩顶水平位移系数桩顶水平位移系数是指在地震或其他外力作用下,桩基顶部产生的水平位移与地震或外力作用下土体水平位移之比。
桩顶水平位移系数的大小直接影响到桩基的水平位移响应,对于工程结构的稳定性和安全性具有重要影响。
桩顶水平位移系数的计算通常基于地震工程理论和土动力学原理。
在进行计算时,需要考虑桩基的直接效应和间接效应。
直接效应是指桩身的刚性响应,而间接效应则是指土体的变形和互相作用对桩身的影响。
桩顶水平位移系数的计算方法比较复杂,通常需要进行有限元分析或其他数值分析方法。
在实际工程中,可以通过建立数值模型来模拟桩基的响应,并通过改变不同参数的取值来计算桩顶水平位移系数。
这些参数包括桩的刚度、土体的刚度、地震波的特征等。
桩顶水平位移系数的大小与多个因素有关。
首先,桩的刚度对桩顶水平位移系数的大小具有重要影响。
当桩的刚度较大时,桩基的水平位移响应会减小,桩顶水平位移系数也会相应减小。
其次,土体的刚度也会对桩顶水平位移系数产生影响。
当土体的刚度较大时,桩基的水平位移响应会减小,桩顶水平位移系数也会相应减小。
此外,地震波的特征也会对桩顶水平位移系数产生影响。
不同频率和振幅的地震波会对桩基产生不同的水平位移响应,从而影响桩顶水平位移系数的大小。
桩顶水平位移系数的确定是工程设计和分析中的重要问题。
通过合理选择桩的参数和土体参数,可以有效地控制桩顶水平位移系数的大小,从而保证工程结构的稳定性和安全性。
此外,在实际施工过程中,还需要对桩基进行监测,以验证计算结果的准确性,并及时采取相应的措施进行调整和修复。
桩顶水平位移系数是衡量桩基水平位移响应的重要指标,对于工程结构的稳定性和安全性具有重要影响。
通过合理选择桩的参数和土体参数,并进行有效监测和调整,可以控制桩顶水平位移系数的大小,确保工程的安全运行。
在实际工程中,需要结合地震工程理论和土动力学原理,采用数值分析方法进行计算,以得到准确的桩顶水平位移系数。
桩锚支护结构的水平位移计算与分析
支护模型, 并对施工阶段作 用在桩锚支护上的坑壁水平位移进行了分析。在此基础之上, 采用高级 编程语言 M atlab编写 相应
的计算程序, 与实测结果相 对比, 验证其结果, 说明其正确性。
关键词: 深基坑; 桩锚支护; 施工阶段 ; 水平位移; M atlab
中图分类号: TU 473 2
文献标识码: A
另外, 如果锚杆是预应力锚杆, 则在相应的工况 下应考虑以下的支座边界条件:
预应力锚杆 j位置处其节点的水平位移应为
j=
[H j -
(Fp j / cos EA j
j) ]
作为支座边界条件, 其中, H j 为第 j 个锚杆支座
处的水平支座反力。
3 工程实例
某大厦位于兰州市张掖路南侧, 基坑开挖深 11 m, 长 180 m, 宽 31 2 m, 基坑周围现有建筑物较多, 地下水位较高, 地质状况复杂, 土层分布及土层的物 理力学参数见表 1。由于基坑尺寸较大, 重要等级 为二级, 经研究决定, 采用桩锚杆支护结构。
根据给出的基本假定和计算简图 ( 图 1) , 对桩 采用有限元法建立矩阵位移方程, 引入边界条件, 即 可求出锚杆和支护桩的内力及支护结构的位移, 具 体计算过程介绍如下。
图 1 桩锚支护的计算模型示意 Fig. 1 Calcu lating schem atic p lan of p ile anchor supporting stru cture
130
四 川建筑科学研究
第 36卷
对于桩锚支护结构, 取桩的支承宽度进行计算, 将其视作支承在弹性支座上的梁。作用在桩上的锚
杆用一系列弹簧代替, 支承弹簧的刚度系数可以由
下式确定:
Ki =
桥的桩顶水平位移计算程序
桥的桩顶水平位移计算程序桥的桩顶水平位移计算是一项重要的工程计算,主要用于评估和设计桥梁的稳定性和安全性。
在桥梁工程中,桥墩的水平位移是一个关键参数,决定了桥梁的整体稳定性和结构安全。
下面是一些相关参考内容,帮助你理解桥的桩顶水平位移计算的方法和原理。
1. 基本概念和定义:- 桩顶水平位移:桥梁墩桩上部连接桥座的部分,在水平方向上的位移。
通常以单位长度(单位宽度)的水平位移来表示。
- 水平约束:桥墩在水平方向上的约束,通常通过桥梁墩桩上部连接桥座的方式实现。
- 稳定性分析:通过计算桥墩在水平方向上的受力和受力导致的位移,判断桥梁在设计水平荷载下的稳定性。
2. 受力分析:- 水平荷载作用:桥梁在使用过程中,受到车辆荷载和自重荷载等水平荷载的作用。
这些荷载会通过桥面板传递给桥墩。
- 墩上结构的水平位移:根据荷载传递的原理,通过分析桥梁墩桩上部连接桥座的结构,可以计算出桥墩在水平方向上的受力和位移。
- 桥墩的稳定性分析:通过计算位移,结合墩身的几何特征和材料性能等参数,判断桥墩在受到水平荷载作用下的稳定性。
3. 计算方法:- 基础力学条件:按照平衡条件和受力平衡原理,通过力学计算的方法,可以得出桥墩在水平方向上的受力计算公式。
- 弹性位移计算:如果假设材料是弹性的,则可以利用弹性力学的理论,计算出桥墩在受到水平荷载作用下的弹性位移。
- 非弹性位移计算:如果考虑材料的非线性特性和时间效应等因素,则需要利用更加复杂的计算方法,如有限元方法等。
4. 相关影响因素:- 土质条件:桥梁所处的土质条件会对桥墩的水平位移产生影响。
软土地基会导致较大的位移。
- 施工方式:桥梁施工的方式和方法也会对桥墩的水平位移产生影响。
例如,开挖施工和浇筑施工等。
- 设计参数:桥梁的设计参数,如桩身的截面形状、材料的力学性能等,也会对桥墩的水平位移产生影响。
以上是一些关于桥的桩顶水平位移计算的相关参考内容。
准确计算和评估桥墩的水平位移对于保证桥梁的稳定性和安全性至关重要。
桩顶水平位移
桩顶水平位移
桩顶水平位移是一种通过检测桩顶位移量来获取岩体变形信息的技术。
当地下岩体受到位移、挤压或拉断力时,其对应的桩顶会跟着发生水平位移。
桩顶水平位移可以帮助分析定位岩体的变形特征以及大小程度,同时也可用于识别岩体的移动方向。
桩顶水平位移技术的测量原理基于桩顶水平位移的精确测量和记录。
通过放置激光测平仪、光接收器、控制仪等多种设备方可对桩顶位移量进行精确测量,然后更新桩顶的位置信息,便可确定桩顶位置的变化量,即桩顶水平位移。
桩顶水平位移技术的使用主要有三个方面:第一,当监测建筑物的安全情况时,可以准确的确定建筑物的变形特征,从而及早发现隐患,防止人员受伤;第二,桩顶水平位移技术可用于河床改造预测,可在重大工程等山地改造进行前期监测,从而预测变形量,预防可能出现的山体、桥梁等工程建设因素带来的损害;第三,当监测水库及大型桥梁和其他受压性工程物体时,桩顶水平位移测定精度高,可及时精准的进行移动位置的测定。
桩顶水平位移技术的检测精度及其应用范围有待进一步提高,但是当前已经取得了长足的进展,为人们在建筑安全、河床改造预测、水库监测及大型桥梁和其他受压性工程物体的水平位移检测提供了有力的技术支持。
桩水平变位及水平剪力
一、计算假定坐标原点取为中桩中心点。
桩身混凝土为C35。
取五桩承台计算。
承台尺寸为5米×5米。
桩径为d =800mm ,桩长按40米计算。
查柱底内力:轴力N+G=15000Kn ;M=200kn.M;H=200 Kn 桩截面面积为0.5024m 2二、确定基本计算参数1、地基土水平抗力系数的比例系数m 。
桩底面土竖向抗力系数的比例系数m 0.查表5.7.5,I L =0.75~1,故取m=6.0MN/m 4。
=6.0×103 kN/m 4 近似取m 0= m=6.0MN/m 42、桩身抗弯刚度EIC35混凝土弹性模量C E =3.15×104N/mm 2=3.15×1010N/m 2=3.15×107kN/m 2扣除保护层厚度的桩直径为0d =800-100=700mm=0.7m54210==6.3493.1510E α⨯=⨯钢筋弹性模量混凝土弹性模量 桩身配筋率g 61230==0.002450.502410S A A ρ=⨯ 桩身换算截面受拉边缘的截面模量:2200[2(1)]32E g d W d d παρ=+- 220 3.140.8[0.82(6.3491)0.002450.7]32W ⨯=+⨯-⨯⨯=0.05125m 3 桩身换算截面惯性矩0I =00/2W d =0.05125×0.7/2=0.0179m4 查5.7.2第6条: 00.85C EI E I ==0.85×3.15×107×0.0179=4.79×105 kN.m 23、桩水平变位系数α桩身计算宽度0b =0.9d+(1.50.5)=1.53m0.453α== m -14、桩身轴向压力传递系数N ξ 根据摩擦桩取小值N ξ=0.55、地基土竖向抗力系数0C 承台底地基土竖向抗力系数b C00=m h=6.040=240 C ⨯MN/m 3=2.4×105kN/m 3 a s /d=2.4/0.8=3 C B /l =5/40=0.125 查承台效应系数C η=0.06b 0nc =m h =6.0 1.70.06=0.683C η⨯⨯MN/m 3=683 kN/m 36、桩底与承台间土的摩擦系数取μ=0.3三、单位力作用于桩顶时,桩顶产生的变位1、H=1作用时500h 52.40100.0179=0.01970.020.453 4.7910C I K EI α⨯⨯===⨯⨯ h y α-==0.453×40=18.12m 按18查表(1) 水平位移(1F L -⨯) 3443h 244233443h 2442()()1()()HH B D B D K B D B D EI A B A B K A B A B δα-+-=⨯-+-351 2.747340.02 3.251434.79100.479510.02 1.88946+⨯=⨯⨯⨯+⨯(0.453)441 2.8123686 1.177104.62100.5172992-=⨯=⨯⨯ (m /kN)(2) 转角(1F -)3443h 244223443h 2442()()1()()MH A D A D K A D A D EI A B A B K A B A B δα-+-=⨯-+-251 2.136530.02 2.269334.79100.479510.02 1.88946+⨯=⨯⨯⨯+⨯(0.453)541 2.1819166 4.3109.82100.5172992-=⨯=⨯⨯(kN )-12、M=1作用时(1) 水平位移(1F-) H M M H δδ= (2) 转角(11F L --⨯)3443h 24423443h 2442()()1()()MM A C A C K A C A C EI A B A B K A B A B δα-+-=⨯-+-51 2.061470.02 3.130394.79100.479510.02 1.88946+⨯=⨯⨯⨯+⨯(0.453)551 2.140778 1.893102.16937100.5172992-=⨯=⨯⨯(kN. m )-1 四、求桩顶发生单位位变时,在桩顶引起的内力1、发生单位竖向位移时轴向力(1F L -⨯)单桩桩底压力分布面积 2220170.8() 3.14(40)35.7144242md A htg tg mm ϕπ=+=⨯⨯+= 2220 2.4 4.52244A s mm ππ===取20 4.522A mm =5575001110.540110.14868100.092100.85 3.15100.5024 2.410 4.522NN N hEA C A ρξ--===⨯⨯+⨯++⨯⨯⨯⨯⨯551 4.155100.2406810-==⨯⨯( kN / m) 2、发生单位水平位移时(1)水平力(1F L -⨯)55325510101.89310 1.89310 4.610/11.7710 1.89310 4.3 4.31040.7710MM HH HH MM MH kN m δρδδδ------⨯⨯====⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯(2)弯矩(F )55425510104.310 4.310 1.0551011.7710 1.89310 4.3 4.31040.7710MHMH HH MM MH kN δρδδδ------⨯⨯====⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯3、发生单位转角时(1)水平力(F )41.05510HM MH kN ρρ==⨯(2)弯矩(F )554255101011.771011.7710 2.8871011.7710 1.89310 4.3 4.31040.7710HHMM HH MM MH kN m δρδδδ------⨯⨯====⨯⋅-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯五、求承台发生单位变位时所有桩顶、承台和侧墙引起的反力和01516B B m =+=+=25550.502422.488b A F nA m =-=⨯-⨯=2683 1.7580.55/22cn n C h F kN m ⨯=== 2683 1.7 1.7328.99/66c n n C h S kN m ⨯⨯=== 3683 1.7 1.7 1.7279.631212cn n C h I kN ⨯⨯⨯=== 1、发生单位竖向位移时竖向反力(1F L -⨯) 555 4.1551068322.488 2.0910/VV NN b b n C A kN m γρ=+=⨯⨯+⨯=⨯水平反力(1F L -⨯) 30.368322.488 4.6110/UV b b C A kN m γμ==⨯⨯=⨯2、发生单位水平位移时水平反力(1F L -⨯) 3405 4.6106580.55 2.6510/C UU HH n B F kN m γρ=+=⨯⨯+⨯=⨯反弯矩(F )4405 1.055106328.99 5.07810C U MH n B S kN βγρ=-+=-⨯⨯+⨯=⨯3、发生单位转角时水平反力(F )45.07810U U kN ββγγ==⨯反弯矩(F L ⨯)20452555555 2.88710 4.155104 1.76279.63683279.631.44351048.03100.016810 1.911051.410C CMM NN i i b n K x B I C I kN mββγρρ=+++=⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+⨯+⨯=⨯⋅∑六、求承台位变1、竖向位移(L ) 5150000.07182.0910VV N GV m γ+===⨯ 2、水平位移(L )22533545425454291411()()51.410200 4.611020015000 4.611051.4102.651051.410(5.07810) 2.0910[2.651051.410(5.07810)]1.02710 3.55101.33610U UV UU U VV UU U H M N G U βββββββββββγγγγγγγγγγγ-+=---⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=-⨯23160.503710 5.037102.7910m --=-⨯=⨯⨯3、转角(弧度)224434454254542611()()2.6510200 5.0781020015000 4.6110 5.078102.651051.410(5.07810) 2.0910[2.651051.410(5.07810)]4.85610 3.5111.33610UU U UV U UU U VV UU U M H N G ββββββββγγγγβγγγγγγγ-+=---⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=--⨯115160 4.89102.7910-=⨯⨯七、求任一基桩桩顶内力1、轴向力(F )5540()(0.0718 4.8910 1.7) 4.15510 2.98710i i NN N V x kN βρ-=+⋅=+⨯⨯⨯⨯=⨯2、水平力(F )33540 5.03710 4.610 4.8910 1.0551022.65i HH HM H U kN ρβρ--=-=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=3、弯矩(F ×L )54340 4.8910 2.88710 5.03710 1.0551051.728i MM HM M U kNβρρ--=-=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=-八、求任一深度桩身弯矩(F ×L )20033332352532535535() 4.8910(0.453) 4.7910( 5.037100.955640.867150.45351.72822.650.52997 1.61162)(0.453) 4.7910(0.453) 4.79100.98310( 4.814109.3611027.88y M H M EI UA B C D EI EI βαααα----=+++⨯=⨯⨯-⨯⨯-⨯-+⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=⨯-⨯-⨯-5581081.97510)429.3kN m--⨯+⨯=-⋅九、求任一基桩桩身最大弯矩及其位置最大弯矩位置(L )0.4534018.12h α=⨯=按4计算 0100.453(51.728) 1.03522.65M C H α⨯-===-得 2.2h y α-== 0.196D II = max M y =4.857mmax 0/22.65/0.196115.56M H D kN m II ===⋅十、桩水平承载力特征值计算 按桩顶铰接计算。
桥的桩顶水平位移计算程序
桥的桩顶水平位移计算程序
要编写一个计算桥的桩顶水平位移的程序,你首先需要了解一些关键信息:
1. 桥的结构:你需要知道桥的类型和结构,例如梁桥、拱桥或悬索桥等。
此信息将决定后续计算方法的选择。
2. 桥梁参数:你需要知道桥梁的几何参数,如梁的长度、桩的高度、桥墩的间距等。
3. 荷载信息:你需要知道施加在桥梁上的荷载信息,如车辆的重量、速度和位置等。
荷载可以是静态的(如静止或平稳行驶的车辆)或动态的(如通过的车辆)。
4. 材料特性:你需要知道桥梁的材料特性,如弹性模量和截面惯性矩等。
有了以上信息,你可以按照以下步骤编写计算程序:
1. 根据桥的类型和结构选择适当的计算方法。
例如,可以使用横向载荷理论来计算梁桥的水平位移,或者使用拱桥的彈性分析方法。
2. 根据桥梁参数计算相应的刚度矩阵。
根据桥梁结构和材料特性,可以计算出桥梁在不同部位的刚度矩阵。
刚度矩阵描述了桥梁在不同位置和方向上的刚度。
3. 根据荷载信息计算相应的荷载向量。
根据荷载的位置和大小,可以计算出荷载向量,该向量表示了施加在桥梁上的荷载。
4. 使用合适的方法,如有限元分析法或其他解析方法,解决系统的平衡方程,以计算桥梁的位移。
5. 根据计算结果,确定桥梁桩顶的水平位移。
请注意,这只是一个大致的步骤指南,并且具体的实现可能会因不同的桥梁类型和计算方法而有所不同。
因此,在开始编写程序之前,你可能需要进一步研究特定桥梁类型的计算方法和相关文献。
浅谈基坑围护桩顶水平位移监测方法
浅谈基坑围护桩顶水平位移监测方法摘要:本文介绍了深基坑水平位移监测中常用方法,并重点介绍了全站仪极坐标法水平位移监测和计算位移量的方法。
关键词:水平位移极坐标法基准线法前方交会法中误差一、引言随着城市的快速发展,各种深基坑工程越来越多,受地质、地下水、周边环境及其它不确定因素的影响,给施工带来的难度及风险也越来越大。
为了最大限度的规避风险,避免人员伤亡和和事故发生,为工程建设提供安全保障服务,基坑监测已成为施工过程中非常重要的一个环节,受到了建设主管部门、建设单位、设计、监理、施工方高度的重视。
围护桩顶水平位移监测比较常用的监测方法有基准线法(测小角法)、前方交会法、极坐标法等。
其中应用最为广泛是极坐标法水平位移监测,极坐标法水平位移监测具有简便、高效、精度可靠等特点,本文将重点介绍极坐标法水平位移监测。
二、常用水平位移监测方法简介2.1 基准线法(测小角法)基准线法就是在基坑外建立工作基点,两个工作基点可以确定一条基准线,然后将监测点尽量设置在基准在线,通过高精度经纬仪测定监测点与基准线间的微小角度变化,从而计算位移量。
2.2 前方交会法利用施工场地内的两个工作基点分别架设全站仪或经纬仪观测监测点,通过解算三角形的方法计算监测点坐标,从而计算出水平位移量。
2.3 极坐标法在一个工作基点上加架设高精度全站仪,另一个工作基点为后视点,通过观点角度和距离测定监测点坐标,通过每次观测坐标值与初始值进行比较,从而计算出水平变化量。
三、极坐标法水平位移监测方法3.1 工作基点的布设因施工环境比较复杂,工作基点的选定应考虑点位的安全、稳定,受施工影响较小的地方。
布设2-4个带有强制对中观测墩,观测墩地上高度为1.2-1.3米,地下部分深度就大于1.2米,互相通视或组成三角形,方便检核。
3.2 监测点的布设监测点应尽量布设在基坑冠梁、围护桩或地下连续墙的顶部等较为固定、不易破坏、设置方便的地方,基坑围护桩顶每20米布设1点,有水平横撑时测点尽量设置在两水平横撑跨中位置。
刚性桩位移及作用效应计算方法
附录附录M刚性桩位移及作用效应计算方法α≤2.5的桩基础、沉井基础的水平位移及作用效应计算,对支承在非岩M.0.1本附录适用于h石上的基础和岩石上的深基础,可分别采用表M.0.1-1和表M.0.1-2方法计算。
表M.0.1-1支承在非岩石上的刚性桩水平位移及作用效应计算方法土上时,m、m0按本规范附录表L.0.2-1查取;当置于岩石上时,C0按表L.0.2-2查取;λ=(∑M)/H——地面或局部冲刷线以上所有水平力和竖向力对基础底面重心总弯矩与水平力合力之比(m);d——水平力作用面(垂直于水平力作用方向)的基础直径或宽度(m);W0—基础底面的边缘弹性抵抗矩;b1——基础的计算宽度(m),见本规范第L.0.1条;A0——基础底面积(m2);N——基础底面处竖向力标准值(包括基础自重)(kN);e——基础底面处竖向力偏心距(m);M——基础底面处竖向力偏心弯矩标准值(kN.m);N1——基础z深度截面处的竖向力(包括z以上基础自重)(kN);M1——由竖向力N1(包括z以上基础自重)在基础z深度截面处产生的偏心弯矩(kN.m),M1=N1e1,e1为深度z处的N1偏心距;当基础形状对称时,M1=N1e。
表M.0.1-2支承在岩石上的刚性桩水平位移及作用效应计算方法M.0.2为了保证基础在土中有可靠的嵌固,基础侧面水平压力p z 应满足下列条件:123124(tan )cos 34(tan )cos h h p h c p h c γϕηηϕγϕηηϕ⎫≤+⎪⎬≤+⎪⎭(M.0.2)式中:3h p 、h p —相应于3h z =和z=h 深度处的水平压力;ϕ、γ 、c —土的内摩擦角、重度、黏聚力;对透水性土,γ 取浮重度,在验算深度范围内有数层土时,取各层土的加权平均值;η1—系数,对外超静定推力拱桥的墩台η1=0.7,其他结构体系的墩台η1=1.0;η2—考虑结构重力在总荷载中所占百分比的系数,g 210.8M Mη=-;M g —结构自重对基础底面重心产生的弯矩;M —全部荷载对基础底面重心产生的总弯矩。