桩的刚度计算
桥梁桩基基础的刚度计算及有限元模拟

Pi
=
P n
;
Qi
=
H n
;
Mi
=
My n
式中:n = 桩的根数。
(2-1)
图 2-1 单桩、单排桩及多排桩
图 2-2 桩的轴向荷传递
由此可知,单排桩荷载分配后可按单桩计算,单排桩和单桩可归为一类。
多排桩如图 2-1c)所示,指在水平外力作用平面内有一根以上桩的桩基础,不能直接 应用上述公式计算各桩顶作用力,需用结构力学方法另行计算。
计算基桩内力首先应该根据作用在承台底面的总外力 P, H, M,计算出作用在每根桩 顶的荷载 Pi, Qi, Mi 值,然后才能计算各桩在荷载作用下各截面的内力与位移。桩基础按 其作用力 H 与基桩的布置方式之间的关系可归纳为单桩、单排桩及多排桩等三种类型来 计算各桩顶的受力,如图 2-1 所示。
所谓单桩、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,如图 2-1a)、b)所示,对于单桩来说,上部荷载全由它承担。 对于单排桩,可假定作用于承台底面中心的荷载平均地分布在各桩上,即
本 文 中 基 础 刚 度 指 桥 梁 墩 柱 承 台 或 支 座 处( 有 限 元 模 型 约 束 位 置 )发 生 单 位 位 移( 线 位移或转动位移)所需施加的力或力矩,它是基础的整体刚度,对桩基来说,基础刚度 指承台顶部(或底部)的整体刚度,而不是单桩刚度。本文重点介绍弹性桩基础的基础 刚 度 分 析 理 论 及 计 算 方 法 ,其 原 理 实 质 上 是 考 虑 土 弹 性 抗 力 的 深 埋 基 础 的 受 力 分 析 ,因 此,它的分析方法不仅适用于桩基,也可很容易推广到任何深埋基础,如沉井、气压沉 箱、管柱等深基础计算。
管桩水平承载力计算

管桩水平承载力计算桩水平承载力是指桩的抗侧力能力,是桩基础设计和施工中需要重点考虑的一个指标。
桩水平承载力的计算方法有很多种,常见的有静力分析法、动力分析法、试验法等。
下面主要介绍静力分析法和动力分析法两种计算方法。
一、静力分析法:静力分析法是通过土力学原理,根据土体的力学性质,计算桩在侧向荷载作用下的水平承载力。
主要包括刚度方法和土压力分布法两种计算方法。
1.刚度方法:刚度方法是根据桩与土体之间的刚度差异来计算桩的水平承载力,常用的有极限平衡法、有限差分法、有限元法等。
其中,基于极限平衡法的计算比较常见,步骤如下:(1)假设桩的侧向土壁是铰接的,即桩与土壁之间无摩擦力,土壁不发生变形;(2)假设土体的应力及变形分布满足柯西弹性体的假设;(3)根据桩与土体之间的刚度差异,可以得出桩的水平承载力。
2.土压力分布法:土压力分布法是根据土的压力与位移的关系,计算桩的水平承载力。
常用的计算方法有半解析法和数值方法等。
步骤如下:(1)假设桩的侧向土壁满足弹性理论;(2)根据桩与土体之间的弹性特性,建立土压力与位移的关系;(3)通过求解土压力与位移的方程,可以得出桩的水平承载力。
二、动力分析法:动力分析法是通过桩的震动响应来计算桩的水平承载力,主要包括共振振动法和波动等分析法两种计算方法。
1.共振振动法:共振振动法利用地震波或振动源作用下,桩在共振状态下的位移与力的关系,计算桩的水平承载力。
常用的计算方法有共振理论和能量耗散法等。
步骤如下:(1)假设桩在共振状态下,即地震波或振动源与桩的共振频率相等;(2)根据桩的动力响应,计算桩的位移与力的关系;(3)通过求解共振频率与位移的方程,可以得出桩的水平承载力。
2.波动等分析法:波动等分析法是通过桩在地震波或振动源作用下的波动等传播过程,计算桩的水平承载力。
常用的计算方法有单桩法和双桩法等。
步骤如下:(1)假设桩与土体之间的相互作用满足弹性理论,桩与土体之间的刚度满足一定的关系;(2)根据桩与土体之间的动力特性,建立桩的动力方程;(3)通过求解动力方程,可以得出桩的水平承载力。
单桩水平承载力及水平静刚度计算方法比较

S P 5— 0 C 2 6 0×1 L计 算 参 数表 2×
6m m)所 对应 的荷 载 为单 桩 水 平 承 载力 设 计 值 ; 当
缺少 单 桩水 平荷 载试 验 资 料 时 , 可按 下 式 估 算 预 制
桩、 钢桩 、 身全 截 面 配 筋率 不 小 于 0 6 % 的灌 注 桩 .5 桩 单桩 水平 承载 力设 计值 :
维普资讯
浙江 建筑 , 2 第 5卷 , 3期 ,0 8年 3月 第 20
Z ei gC nt c o ,V 12 ,N . ,Ma. 0 8 hj n os u t n o.5 o 3 a r i r2 0
单 桩 水 平 承 载 力及 水 平静 刚 度计 算 方 法 比较
积 层 。 各 土 层 主 要 物 理 力 学 性 质 指 标 见 表 1 。
1 地 质 条 件 和 土 性 参 数
拟 建 场 地 位 于 上 海 市 宝 山 区 , 地 北 侧 原 分 布 场
表 1 各 土 层 力 学特 性 指 标
收 稿 日期 :0 7—1 20 1—1 6
作者简介 : 陈
2 0 1 k a 泊 松 比为 0 3 S P 0 .6× 0 P , . , C 6 0隔 板 至 桩 端 距 离 2 隔板 至 桩 顶 内填 充 C 0混凝 土 , 5m, 3 混凝 土
计 承载 力外 , 国相 关 规 范或 手册 推 荐 采 用 地 面处 美
桩 的侧 向变 形 为 6 ~ 1 2mm, 应 的桩 头 荷 载作 为 对 设计 荷 载 。
表 2 S 6 0×1 P0 2×L、 P 0 s g 0×1 2×L和
《 筑桩 基技 术规 范》的规定 , 于钢 筋混凝 土 预 建 对 制桩 、 桩 、 身 全 截 面 配筋 率 不 小 于 0 6 % 的灌 钢 桩 .5
一柱一桩基础转动刚度的研究

一柱一桩基础转动刚度的研究摘要:本文基于弹性地基梁理论,建立一柱一桩加基础连系梁情况下的计算模型,对此情况下的基础转动刚度进行研究。
结合算例,针对基础刚度对柱的影响进行分析,并提出相关设计建议。
关键词:转动刚度;弹性地基梁;一柱一桩1、概况随着机械设备和施工工艺的发展,钻(冲)孔灌注桩的优势更加明显,适用范围越来越广。
在实际工程中,对于柱底竖向荷载不大的情况,一柱一桩就可满足使用要求。
但在实际设计时,上部结构的计算均假定柱底刚接,基础转动刚度无限大。
浅基础、筏板基础及多桩承台(三桩以上)均可满足此假定。
现行的规范[1]第4.2.6条对于一柱一桩有如下规定:“一柱一桩时,应在桩顶两个主轴方向上设置连系梁。
当桩与柱的截面直径之比大于2时,可不设连系梁”。
根据此条的条文解释,连系梁的作用在于保证桩基的整体刚度,且当桩与柱的截面直径之比大于2时才可满足柱底为固端的假定。
但规范未对连系梁的刚度提出要求,也未明确连系梁刚度的计算方法。
且对于桩与柱的截面直径之比小于2的情况,规范亦未提出满足柱底为固端假定的措施。
当桩和连系梁刚度无法满足柱底刚接的要求时,将会使上部结构的刚度偏小,位移偏大,为结构设计留下隐患。
针对此情况,本文对一柱一桩连接节点区域的转动刚度进行研究,并提出建议。
2、建立模型在轴向取一个断面,如下图1,取一根桩及左右连系梁,简化为如图2所示的计算简图。
假定与桩和基础梁接触的土为具有刚度的弹簧,弹簧的刚度K=bk0(其中b为连系梁或桩接触宽度(m),近似取梁宽和桩直径,k0为土体的基床系数(kN/m3))。
连系梁与相邻承台连接点为固定端。
桩的下端为固定端。
混凝土的弹性模量为Ec,柱的高度为H,桩的直径为D,连系梁的截面为bxh(宽x高)。
承台与连系梁、桩均为刚接。
柱截面为axa(宽x高)。
3、分析在计算上部结构时,一般假定柱底刚接,假定柱上下端为固定端,柱脚转动刚度为M1=a4Ec/3H,与柱相连的左右两端及桩产生单位转角的弯矩分别为M2、M3、M4。
满足桩轴向刚度条件的高桩码头桩基计算模型

2 0 1 3年 1 2月
水 运 工程
P o r t& W a t e r wa y E n g i n e e r i n g
De e . 2 0 1 3
第1 2期
总第 4 8 6期
No . 1 2 Sቤተ መጻሕፍቲ ባይዱe r i a l No . 4 8 6
桩轴 向刚度条件 的高桩 码头桩基计算模型
i ma g i n a r y i f x i n g p o i n t s me t h o d a n d m- me t h o d r e s p e c t i v e l y . Th e c o mp a r i s o n o f t h e c a l c u l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t a x i a l f o r c e o f p i l e s h a t, f b e n d i n g mo me n t a t p i l e t o p a n d t h e i n t e r n a l f o r c e s o f e a c h c o mp o n e n t i n s u p e r s t r u c t u r e
中图分类号 :U 6 5 6 . 1 文献标志码 :A 文章编号 :1 0 0 2 ~ 4 9 7 2 ( 2 0 1 3 ) 1 2 — 0 1 6 5 — 0 6
多层地基中横向承载变刚度桩的计算与实践

Fig.3 experiment piles and its test device 62.89 m 53.75 m 51.00 m 48.00 m 46.00 m 43.71 m 40.00 m 37.00 m 34.28 m 1 卵石 2 卵石 3 风华灰岩 4 溶洞 5 弱风华灰岩 6 微风华灰岩 29.00 m 0.099e4 图 4 五里亭大桥变截面桩及其计算结果 Fig.4 wuliting bridge variety section pile and its calculation result 0.011e5 桩身弯矩 M /(kN・ m) 0.223e5 0.245e5 0.150e4 0.037e4 1.25e-3 0.811e-3 -0.255e4 -0.316e4 -0.268e-3 -0.618e4 -0.464e4 水平推力 Q=1 500 kN 桩身剪力 Q /kN 桩身横向位移 X /mm
c 0l 2 = c l 2 + c l 3 I i'−1Vi
l = 1,2,3,4 (11)
由(5) 、 (7)式,得:
i = N,N-1,…,2,1 (12) Fi i = [∏ C 0 ( hk )]F10 ,
k =i
1
由式(12)即可算出桩的全部内力和位移,并 得出桩顶刚度值。 1.3 应用程序简介 据上述理论,笔者开发了应用程序( PAP) 。程 序的输入、输出数据如下(所有量采用国际单位制 换算:力—kN,长度—m,角度-rad.) : (1)输入数据 整体数量:单排桩的根数;每 根桩的分段数。 几何数据:每段桩的截面尺寸(圆形截面内外 径,矩形截面内外边长) ;桩段长度;计算宽度。 物理参数:每段桩地基指数n;地基比例系数 m;土(岩)竖向抗力系数V;地表处土(岩)抗 力系数;桩的弹性模量E。 施加外力:桩顶弯矩;桩顶水平推力。 边界条件:桩尖边界条件(固结、铰结、自由 不计入抗力偶、自由计入抗力偶,四者选一) 。 (2)输出数据 桩顶数据:桩顶水平位移,转 角,水平位移刚度 ,转动刚度。桩身数据:桩段号, 截面号,弯矩,剪力,水平位移,转角。
桩的刚度计算范文

桩的刚度计算范文桩是土木工程中常用的一种基础结构,用于承受建筑物或其他结构的荷载,起到传力和稳固的作用。
桩的刚度计算是确保桩能够满足设计要求,承受荷载并保持结构的稳定的重要环节。
本文将以海洋平台上的钢管桩为例,介绍桩的刚度计算的方法和步骤。
一、桩的刚度计算的基本理论桩的刚度主要分为弯曲刚度和剪切刚度两个方面。
弯曲刚度是桩在受到弯矩作用时的抗弯性能,剪切刚度是桩在受到剪切力作用时的抗剪性能。
桩的刚度计算要考虑到桩身的材料强度、几何形状和截面面积等因素。
桩的弯曲刚度计算涉及到弯矩的传递和桩的抵抗能力。
在计算弯曲刚度时,可以根据桩的截面形状和材料的强度来计算桩的抗弯能力。
同时,还需要考虑土体存在的侧阻力对桩的刚度的影响,计算桩的侧阻力来确定桩的刚度。
桩的剪切刚度计算主要是考虑桩的抗剪能力,可以根据桩身的截面形状和材料的强度来计算桩的抗剪能力。
同时,还需要考虑土体存在的剪切力对桩的刚度的影响,计算桩的抗剪能力来确定桩的刚度。
二、桩的刚度计算的步骤1.确定桩的截面形状和材料的强度,根据设计要求选择合适的钢管材料,并确定桩的截面形状。
2.计算桩的弯矩和剪切力。
根据设计荷载和结构要求,计算出桩在受荷过程中所受到的弯矩和剪切力。
3.计算桩的抗弯能力。
根据桩的截面形状和材料的强度,计算出桩的抗弯能力。
对于钢管桩来说,可以采用弯矩—曲率法来计算桩的抗弯能力。
4.计算桩的侧阻力。
根据土体的性质和桩的几何形状,计算桩的侧阻力。
对于钢管桩来说,可以采用桩侧阻力的经验公式来计算。
5.计算桩的抗剪能力。
根据桩的截面形状和材料的强度,计算出桩的抗剪能力。
对于钢管桩来说,可以采用截面抗剪计算公式来计算。
6.综合计算桩的刚度。
将桩的弯矩、侧阻力和剪切力综合考虑,计算出桩的刚度。
可以根据设计要求和结构的性能要求,确定桩的刚度。
三、桩的刚度计算的注意事项1.桩的刚度计算要考虑桩身的整体性能和材料的强度。
在计算桩的刚度时,要综合考虑桩的截面形状、材料的强度和土体的影响。
岩土桩土相互作用土弹簧刚度计算方法

岩土桩土相互作用土弹簧刚度计算方法一、引言对于城市高架桥梁、大跨桥梁等桩承重要工程结构,除保证其上部结构的抗震安全性外,在遭受大地震作用时避免其基础受损也十分重要。
近几年国外发生的大地震(如日本神户地震等)的震害表明,坐落在软弱土层上的桥梁桩基的震害十分突出,桩土相互作用这一课题又引起了人们的重视。
对于基础坐落在软弱土层上的桥梁结构来说,在地震发生时,桥梁上部结构的惯性力将通过基础反馈给地基,使地基产生局部变形。
同时,地基自身也会因地震力作用而发生变形,反过来影响上部结构的反应。
这即所谓地基一结构系统的相互作用。
考虑地基一结构系统的相互作用的影响,不仅可以更准确地掌握桥梁上部结构的地震反应,对于正确计算土中基础的内力和变形也十分必要。
土与结构相互作用的研究已有近60〜70年的历史,待别是近30年来,计算机技术的发展为其提供了有力的分析手段。
桩基础是土建工程中广泛采用的基础形式之一,许多建于软土地基上的大型桥梁结构往往都采用桩基础,桩一土动力相互作用又是土一结构相互作用问题中较复杂的课题之一。
至今已有不少关于桩基动力特性的研究报告,国内外研究人员[1-8]也提出了许多不同的桩一土动力相互作用计算方法。
从研究成果的归类来看,理论上主要有离散理论和连续理论及两者的结合,解决的方法一般有集中质量法、有限元法、边界元法和波动场法。
60〜70年代,美国学者J.penzien[9]等在解决泥沼地上大桥动力分析时提出了集中质量法,目前已在国内外得到了广泛的应用。
集中质量法将桥梁上部结构多质点体系和桩一土体系的质量联合作为一个整体,来建立整体耦联的地震振动微分方程组进行求解。
该模型假定桩侧土是Win kier连续介质。
以半空间的Min dlin静力基本解为基础,将桩一土体系的质量按一定的厚度简化并集中为一系列质点,离散成一理想化的参数系统。
并用弹簧和阻尼器模拟土介质的动力性质,形成一个包括地下部分的多质点体系。
PenZien方法的优点是可以方便地考虑成层土的非均匀性,非线性和阻尼特性等因素。
桩水平承载力验算及地梁线刚度
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单桩水平承载力Rh=0.75*〆3EI*Xoa/γxEI=0.85Ec.Io(Io为桩身换算截面惯性矩)砼C80:Ec=38000N/mm2对于圆环截面:Io=π(d 4-d 41)/64=0.0491(d 4-d 41) (mm 4)2097239323桩径d=500壁厚〥=125桩长L=20d1(内径)=375∴EI=0.85*3.8*104*0.0491(4004-2504)=67740830N.m 桩水平变形系数〆= mbo/EIm—地基土水平抗力系数的比例系数,m=4.5*106N/m 44500000bo=0.9(1.5d+0.5)=0.9(1.5*0.5+0.5)=1.13m1.125〆= (4.5*106*1.13/9.29*107)1/5=0.559(1/m)=0.595255〆h=0.559*20=11.9051取〆h=4.0 由表5.4.2γx= 2.441Xoa=10mm∴单桩水平承载力特征值为:Rh=0.5593*9.29*107/0.94*0.01=173KN43.90KN 单桩水平承载力特征值为1.25xRh=54.87KN承台受侧向土抗力一边计算宽度Bc’=2承台高度hc(m)=0.9沿水平荷载方向每排桩数n1=11N=m*XoaBc’*hc2/2*n1*n2=36.45=91.32Kn 两桩承台(长边垂直于荷载时)侧面土抗力计算:据JGJ94-2008桩基规范5.7.3-4公式承台受侧向土抗力一边计算宽度Bc’= 3.75承台高度hc(m)= 1.2沿水平荷载方向每排桩数n1=12N=m*XoaBc’*hc2/2*n1*n2=243因此,两桩承台抗水平承载力(长边垂直于荷载时)F =352.75Kn 两桩承台抗水平承载力(短边边垂直于荷载时)F =146.197Kn 承台受侧向土抗力一边计算宽度Bc’= 3.75承台高度hc(m)=1.2沿水平荷载方向每排桩数n1=13N=m*XoaBc’*hc2/2*n1*n2=364.5=529.12Kn 管桩水平承载力验算垂直于水平荷载方向每排桩数n2=因此,三桩承台抗水平承载力F 三桩承台侧面土抗力计算:据JGJ94-2008桩基规范5.7.3-4公式垂直于水平荷载方向每排桩数n2=因此,单桩承台抗水平承载力F 垂直于水平荷载方向每排桩数n2=单桩承台侧面土抗力计算:据JGJ94-2008桩基规范5.7.3-4公式m= 4.5范5.7.3-4公式m= 4.5m= 4.5。
桩一土相互作用集中质量模型的土弹簧刚度计算方法

桩一土相互作用集中质量模型的土弹簧刚度计算方法篇一:用MIDAS模拟桩土相互作用用MIDAS模拟桩-土相互作用(“m法”确定土弹簧刚度)北京迈达斯技术有限公司 2009年05月 11、引言土与结构相互作用的研究已有近60~70年的历史,待别是近30年来,计算机技术的发展为其提供了有力的分析手段。
桩基础是土建工程中广泛采用的基础形式之一,许多建于软土地基上的大型桥梁结构往往都采用桩基础,桩-土动力相互作用又是土-结构相互作用问题中较复杂的课题之一。
至今已有不少关于桩基动力特性的研究报告,国内外研究人员也提出了许多不同的桩-土动力相互作用计算方法。
从研究成果的归类来看,理论上主要有离散理论和连续理论及两者的结合,解决的方法一般有集中质量法、有限元法、边界元法和波动场法。
60~70年代,美国学者J.penzien等在解决泥沼地上大桥动力分析时提出了集中质量法,目前已在国内外得到了广泛的应用。
集中质量法将桥梁上部结构多质点体系和桩一土体系的质量联合作为一个整体,来建立整体耦联的地震振动微分方程组进行求解。
该模型假定桩侧土是Winkler连续介质。
以半空间的Mindlin静力基本解为基础,将桩-土体系的质量按一定的厚度简化并集中为一系列质点,离散成一理想化的参数系统。
并用弹簧和阻尼器模拟土介质的动力性质,形成一个包括地下部分的多质点体系。
2 土弹簧刚度的确定,除考虑使用较为精确的有限元或边界元方法外,较为简便的方法是采用Penzien模型中提供的土弹簧计算方法或参照现行规范中土弹簧的计算方法。
我国公路桥涵地基与基础规范(JTG D63-2007)用的“m 法”计算方法和参数选取方面比Penzien的方法要简单和方便,且为国内广大工程师所熟. “m法”的基本原理是将桩作为弹性地基梁,按Winkler假定(梁身任一点的土抗力和该点的位移成正比)求解。
但是,由于桩-土相互作用的实验数据不足,土的物性取值有时亦缺乏合理性,在确定土弹簧的刚度时,仍有不少问题未能很好解决。
桩土相互作用模型分析及土弹簧的刚度确定

桩土相互作用模型分析及土弹簧的刚度确定桩基地基相互作用在工程领域中是一个非常重要的研究方向。
如何分析桩土相互作用,确定土弹簧的刚度,已经成为研究者们长期以来的研究方向。
本文将着重介绍桩土相互作用模型的分析以及土弹簧刚度的确定方法。
一、桩土相互作用模型分析桩土相互作用的分析是一个很复杂的问题,需要考虑很多因素,例如桩的形状、尺寸、材质、荷载作用方式以及土体的本构模型等等。
因此,建立一个合适的桩土相互作用模型是非常重要的。
常用的桩土相互作用模型主要包括刚性桩模型、柔性桩模型、弹性桩-地基模型和弹塑性桩-地基模型等。
具体模型的选择应根据实际工程情况进行合理选择。
在选择模型的同时,还需要考虑模型的精度和适用范围。
1. 刚性桩模型刚性桩模型是一种假设桩完全刚性的模型,桩与土体之间不存在变形,荷载沿着桩轴线方向传递。
该模型的应用比较广泛,特别是在短桩和单桩承载力计算中。
但是,刚性桩模型忽略了桩与土体之间的变形,因此在一些长桩、柔性桩及复杂荷载情况下,其结果可能需要进行修正。
2. 柔性桩模型柔性桩模型是一种假设桩的刚度较小,桩与土体间存在较大变形的模型。
因此,在该模型中,桩遭受荷载后,桩柄会发生变形,从而引起桩端和土体的变形。
这种模型适用于长桩或软土等复杂工程情况的分析。
但是,柔性桩模型的计算较为复杂,同时模型误差也较大。
3. 弹性桩-地基模型弹性桩-地基模型是一种假设桩和土体都是均质的弹性体的模型。
该模型假设桩和土体在弹性阶段的反应服从弹性理论,可以较好地反映桩与土体之间的相互作用关系。
其应用比较广泛,适用于一些较小荷载的工程应用。
4. 弹塑性桩-地基模型弹塑性桩-地基模型是一种新的桩土相互作用模型,既考虑了弹性行为,也考虑了土体的塑性行为。
该模型能够比较准确地反映桩与土体之间的相互作用关系。
其应用范围广泛,特别适用于长桩和承载力较大的复杂应力场中的计算分析。
二、土弹簧的刚度确定在桩土相互作用中,土弹簧承担着承载荷载的重要作用。
浅谈单桩轴向抗压刚度计算方法与分析
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浅谈单桩轴向抗压刚度计算方法与分析摘要:介绍了单桩轴向抗压刚度计算方法,讨论了影响单桩轴向抗压刚度的各种因素并分析了其变化规律,通过工程实例说明了桩基设计计算中单桩轴向刚度变化对于单桩反力、桩位移和筏板弯矩计算结果有很大影响。
关键词:单桩;抗压刚度1、引言改革开放后经济高速发展,基础设施建设急剧增多,高层建设、桥梁建设必不可少。
桩基础是常用的基础形式,也成为主要的基础形式之一,因此桩基础设计也就显得越加重要。
其中单桩轴向刚度是桩基础设计过程中一个重要参数,对于桩基沉降计算和筏板配筋都有重大影响。
另外,上部结构刚度对基础设计也有一定影响,地基、基础、上部结构是相互作用、共同工作的统一体系中的三个部分。
研究桩基刚度对于改进桩基设计和分析桩基础与上部结构共同作用有着重要意义[1,2]。
桩基刚度的变化对于桩基沉降计算也有很大影响。
且桩基沉降--均匀沉降或者不均匀沉降--对建筑结构或者桥梁结构安全都有非常大的影响。
2、单桩桩轴向刚度分析实际的桩基刚度一般由载荷试验确定,根据桩端荷载p与桩顶竖向位移s的关系确定。
荷载-位移(p-s)曲线如下图所示。
上述三式中,Ep:桩身材料的弹性模量;Ap:桩身截面面积;s:桩顶位移;ux:桩身任意位置位移;L:桩身长度。
单桩轴向刚度影响因素比较多,由上式和载荷-位移(p-s)曲线可以看出大致可以分两类。
一类为桩基本身材料性质,比如桩混凝土强度、截面面积、纵向钢筋和桩身螺旋箍筋[3,4];另一类为桩周土土质以及桩端土质对桩身约束影响。
此外还需适当考虑施工工艺差异的影响。
对于嵌岩桩,可仅仅计算桩身刚度,不考虑桩周土影响和持力层变形,将桩看成弹簧,利用材料力学方法计算桩线弹性刚度,桩弹簧刚度根据下式计算。
K=Ec*A/L 式(4)其中,Ec:混凝土弹性模量;A:桩面积;L:桩长。
由此可知,桩身刚度与桩身混凝土强度与桩基截面面积成正比关系;桩身刚度与桩身长度成反比关系。
赵明华等[5]建立了桩周土体荷载传递的统一模型,扩大了荷载传递解析法的应用范围。
M法的计算土弹簧-刚度
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《JTG D63-2007公路桥涵地基与基础设计规范》桩基土弹簧计算方法根据地基基础规范中给出的m法计算桩基的土弹簧:基本公式:mz ③K=ab1式中: a:各土层厚度:桩的计算宽度b1m:地基土的比例系数z:各土层中点距地面的距离计算示例:当基础在平行于外力作用方向由几个桩组成时,b1=0.9×k(d + 1) ①h1=3×(d+1)∵ d=1.2∴ h1=6.6L1=2mL1<0.6×h1=3.96M∴ k=b′+((1-b′)/0.6)×L1/h1 ②当n1=2时,b′=0.6代入②式得:k=当n1=3时,b′=0.5代入②式得:k=0.92087542当n1≥4时,b′=0.45带入②式得:k=0.912962963将k值带入①式可求得b1,对于非岩石类地基,③式中m值可在规范表P.0.2-1中查到对于岩石类地基,③式中m值可由下式求得:m=c/z其中c值可在表P.0.2-2中查得将a、b1、m、z带入③可求得K值表1 非岩石类土的比例系数m同时,《08抗震细则》,第6.3.8条文说明中规定,对于考虑地震作用的土弹簧:M 动=(2~3倍)M 静。
桥梁的地震反应分析研究中,考虑桩-土共同作用时,在力学图式中作如下处理。
假定土介质是线弹性的连续介质,等代土弹簧刚度由土介质的动力m 值计算。
“m -法”是我国公路桥梁设计中常用的桩基静力设计方法。
在此采用的动力m 值最好以实测数据为依据。
由地基比例系数的定义可表示为z zx x z m ⋅⋅=σ式中,zx σ是土体对桩的横向抗力,z 为土层的深度,z x 为桩在深度z 处的横向位移(即该处土的横向变位值)。
由此,可求出等代土弹簧的刚度为s Kz m b a x x z m b a x A x P K p zz p z zx z s s ⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅===)()(σ 式中,a 为土层的厚度,p b 为该土层在垂直于计算模型所在平面的方向上的宽度,m 值见表1。
钻孔咬合灌注桩按刚度分配的计算方法
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As a new pit supporting structure ,clutching borehole grouting pile has overcome the deflection of traditional pile which can not prevent water leaking and is gradually used in subway pit engineering. For the bending moment calculation of clutching borehole grouting pile ,a method based on rigidity distribution is proposed. After several iteration calcula2 tions ,the bending moment of different piles is calculated proportional to its rigidity. Keywords :subway ;pit engineering ;clutching borehole grouting pile ;rigidity distribution
根据第一次配筋的结果 ,考虑桩截面布置钢筋 ,得 到新的一序桩和二序桩抗弯刚度比为 n1 = 0170 ,新的 等效连续墙厚度为 b1 = 0187m 。对每延米连续墙重新 计算得到的弯矩如图 5 所示 。
图 4 第一次计算弯矩图
图 5 第二次计算弯矩图
第二次计算连续墙最大正弯矩为 640kN·m/ m ,最
ki = k0 l0 li
(6)
式中 : k0 为水平向基床系数 ,开挖面以下 5m 内按三角
形分布 ,5m 以下取为常数 ; l0 为计算连续墙长度 , 取
桩刚度计算
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桩刚度计算桩刚度计算是土木工程中桩基础设计的一个重要环节,其结果直接影响到桩的承载力和变形性能。
本文将从桩的刚度计算原理、计算方法和实际应用等方面进行详细介绍,希望能够对桩基础设计者提供指导和帮助。
桩刚度计算的原理基于弹性力学,即利用材料的弹性性能来分析桩体在外力作用下的变形及承载力。
桩的刚度是指其抵抗外力作用产生的变形的能力,可以分为水平刚度和垂直刚度两个方向。
水平刚度表示桩在水平方向上的刚度,主要反映了桩抵抗水平力引起的变形能力;垂直刚度表示桩在垂直方向上的刚度,主要反映了桩抵抗垂直荷载引起的变形能力。
桩刚度的计算方法主要有两种:经验法和理论计算法。
经验法是根据工程经验和实际桩的试验数据得出的公式,适用于常见的桩型和工程场地;理论计算法是基于材料力学理论和土力学理论,通过建立数学模型来分析桩的刚度。
两种方法各有优劣,在实际应用中需要结合工程要求和具体情况进行选择。
桩刚度计算在桩基础设计中的应用非常广泛。
首先,桩刚度是桩的承载力计算的基础,通过计算桩的刚度可以得到桩的承载力;其次,桩刚度对土的变形和沉降也有一定影响,在建筑物或者桥梁等上部结构允许变形的情况下,可以通过调整桩的刚度来控制土的变形;另外,桩刚度计算还可以用于优化桩基础设计,例如在局部软土地层或者地震区域,可以通过增加桩的刚度来改善桩基础的抗震性能。
总之,桩刚度计算是桩基础设计中的重要工作,需要结合弹性力学、土力学和结构力学等方面的知识和原理进行综合分析和计算。
只有通过准确的桩刚度计算,才能保证桩基础的设计安全可靠,满足工程要求。
因此,桩基础设计者在进行桩刚度计算时,应该深入学习相关理论知识,结合实际情况合理选择计算方法,切实提高桩基础设计的水平和质量。
盈建科桩刚度取值
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盈建科桩刚度取值【原创版】目录1.盈建科桩刚度取值的背景和意义2.盈建科桩刚度取值的具体方法和步骤3.盈建科桩刚度取值的应用和影响4.盈建科桩刚度取值的未来发展趋势正文盈建科桩刚度取值是建筑工程中一个重要的参数,直接影响到建筑物的稳定性和安全性。
随着我国建筑业的发展,盈建科桩刚度取值在工程应用中越来越受到重视。
首先,让我们了解一下盈建科桩刚度取值的背景和意义。
在建筑工程中,桩基础是一种常见的基础形式,它通过桩身将荷载传递到地基深处,以保证建筑物的稳定性。
而桩刚度则是衡量桩身在承受荷载时产生的变形大小的重要参数。
盈建科桩刚度取值就是为了确定桩身在承受荷载时的刚度,从而保证建筑物的安全和稳定。
接下来,我们来详细介绍一下盈建科桩刚度取值的具体方法和步骤。
一般来说,盈建科桩刚度取值需要通过以下三个步骤来完成:第一步,采集桩身参数。
包括桩身的长度、直径、材质等信息,这些参数将直接影响到桩刚度的取值。
第二步,选择合适的刚度计算公式。
根据桩身的参数和工程条件,选择合适的刚度计算公式,如欧拉公式、静力触探公式等。
第三步,计算桩刚度。
将采集到的桩身参数代入选择的刚度计算公式中,计算出桩刚度的取值。
盈建科桩刚度取值在建筑工程中有着广泛的应用,不仅可以用于桩基础的设计和施工,还可以用于评估建筑物的安全性和稳定性。
同时,随着建筑业的发展,盈建科桩刚度取值也将面临更多的挑战和机遇。
对于未来,我们认为盈建科桩刚度取值将会朝着以下几个方向发展:一是随着新技术、新材料的应用,桩刚度取值的方法和参数将会更加丰富和精确;二是随着计算机技术的发展,桩刚度取值的计算将会更加便捷和快速;三是随着建筑业的全球化,盈建科桩刚度取值将会面临更多的国际竞争和合作。
总的来说,盈建科桩刚度取值是建筑工程中一个重要的参数,它的取值直接影响到建筑物的稳定性和安全性。
盈建科桩刚度取值
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盈建科桩刚度取值摘要:一、概述盈建科桩刚度取值的重要性二、分析盈建科桩刚度取值的方法和步骤三、探讨影响盈建科桩刚度取值的因素四、总结盈建科桩刚度取值在实际工程中的应用正文:盈建科桩刚度取值是建筑工程中的一项重要内容,它直接影响到建筑物的稳定性和安全性。
为了更好地理解和应用这一概念,下面我们将详细介绍盈建科桩刚度取值的方法、影响因素以及在实际工程中的应用。
一、概述盈建科桩刚度取值的重要性盈建科桩刚度是指桩在受到外力作用时,抵抗变形的能力。
刚度取值的大小关系到桩的基础设计和施工方案,对于保证工程质量具有重要意义。
如果桩刚度取值不合理,可能导致基础变形过大、沉降不均匀等问题,进而影响建筑物的使用寿命和安全性。
二、分析盈建科桩刚度取值的方法和步骤1.实验方法:通过现场试验或实验室试验,测量桩的刚度。
现场试验主要包括静载试验、动载试验等,实验室试验主要包括拟静加载试验、拟动加载试验等。
2.理论计算方法:根据桩的材料、几何参数以及土壤特性等,运用弹性力学、土力学等相关理论,计算桩的刚度。
3.经验公式法:根据已有的工程实践和研究成果,采用经验公式来确定桩的刚度。
三、探讨影响盈建科桩刚度取值的因素1.桩的材料:不同材料的桩,其刚度取值会有很大差异。
例如,混凝土桩的刚度通常较小,而钢筋混凝土桩的刚度较大。
2.桩的长度:桩的长度越长,其刚度越小。
但在实际工程中,过长的桩可能导致刚度取值不准确,因此需要合理控制桩的长度。
3.土壤特性:土壤的性质对桩的刚度有很大影响。
不同的土壤类型,其承载能力和变形特性不同,从而影响桩的刚度取值。
4.桩的设计和施工质量:桩的设计和施工质量也对刚度取值产生影响。
例如,焊接质量、混凝土浇筑质量等都会影响桩的刚度。
四、总结盈建科桩刚度取值在实际工程中的应用在实际工程中,合理确定盈建科桩刚度取值十分重要。
桩刚度取值的应用主要包括以下几个方面:1.基础设计:根据桩的刚度取值,合理确定基础形式、尺寸和材料,以确保建筑物的稳定性和安全性。