抗滑桩计算

5.3.2.3A型抗滑桩设计计算

图5-1 A型桩尺寸示意图

1、判别抗滑桩的类型

当βh2≤1.0时，抗滑桩属刚性桩；

当βh2＞1.0时，抗滑桩属弹性桩。

其中：h2为锚固段长度；

β为桩的变形系数，以m-1计，可按下式计算：

4

1

4

k

⎪⎪

⎭

⎫

⎝

⎛

=

EI

B

p

β

式中：k——地基系数（kN/m3）。

Bp——桩的正面计算宽度（m），Bp=b+1

E——桩的弹性模量（kPa）；

I——桩截面惯性矩（m4）：I=ba3÷12

抗滑桩的截面尺寸为1.2×1.5，长得计算宽度为Bp=1.2+1=2.2m。桩的截面惯性矩I=ba3÷12=1.2×1.53÷12=0.3375（m4）

桩的变形系数0.0881

3375

.0

10

8.2

4

2.2

10

1.044

1

7

5

=

⎪⎪

⎭

⎫

⎝

⎛

⨯

⨯

⨯

⨯

⨯

=

β

0.1

0.324

0.0881

4

2

<

=

⨯

=

hβ，故按刚性桩计算。

2、外力计算

（1）每根桩上承受的滑坡推力：

E T=E n×S=330.76×4=1203.04kN

（2）桩前抗力计算：

由于抗滑桩设置在滑坡前缘处，桩前没有土体处于悬臂状态，所以桩前不考虑抗力。

3、受荷段内力计算（见表5-7）

假定滑坡推力和桩前抗力都是三角形分布：

m kN h E q b T

/601.525.01

==

∆ m kN h E q b R

/05.01

'==

∆ 剪力：22

1'75.192)(y y h q b q b Q y =∆-∆=

弯矩：325.063

y y

Q M y

y == 滑面处的剪力Q 0=1522.60kN ，滑面处弯矩M 0=2283.59kN·m

表5-7 桩身受荷段内力表

4、锚固段内力计算

（1）确定转动中心的位置y 0：采用k 法，有： []

202000h 2h 3)

23(h ++=

h h y

计算得： y 0=2.3810(m)，距桩顶6.8810（m ） （2）桩的转角 ：[]

202h -2y K 2H

h B p =

ϕ

代入相关参数：)(250200.0rad =ϕ

（3）桩各点侧应力：φσ∆-+=))((02y y my A y

250200.0)381.2(101043⨯-⨯=y y σ

）（y -2.381260.2080=y σ

（4）桩身各点剪力：

202

0)(K 2

1K 21y y B y B H Q p p y -∆+∆-

=φφ 最大剪力位置：

0Q =dy

d y ，则y=2.3810，距桩顶6.8810，即转动中

心处剪力最大。

（5）桩身各点弯矩：

300200)(K 6

1

)3(K 61)(y y B y y y B y h H M p p y -∆+-∆-+=φφ

最大弯矩位置：令：0=dy

dM y ，则y=6.6871m

（6）计算结果

最大弯矩=2319.7844（kN.m ）,距离桩顶6.6871（m ）； 最大剪力=1478.7988（kN ），距离桩顶6.8810（m ）； 最大位移=5.9573（mm ）。

5.3.2.4 A 型抗滑桩的结构设计

1、抗滑桩纵向钢筋配置

矩形抗滑桩纵向受拉钢筋配置数量应根据弯矩图分段确定，其截面积按如下公式计算：

01h f M

K A y s s γ=

或y

c s f bh f K A ξα0

11=

2211s

s αγ-+=

2

101bh f M

K c s αγα=

s

αξ211--=

式中：A S ——纵向受拉钢筋截面面积(mm 2)； M ——抗滑桩弯矩设计值(N·mm)；

f y ——受拉钢筋抗拉强度设计值(N/mm 2)； f c ——砼轴心抗压强度设计值(N/mm 2)；

a 1——矩形应力图的强度与受压区混凝土最大应力fc 的比值； h 0——抗滑桩截面有效高度(mm)； h 0=a-a 0(砼保护层厚度)

b ——抗滑桩截面宽度(mm)；

K 1——抗滑桩受弯强度设计安全系数，取1.2。

2、抗滑桩箍筋配置

矩形抗滑桩应进行斜截面抗剪强度验算，以确定箍筋的配置，可按如下公式计算：

0025.17.0h s

A f bh f V sv

yv

t cs += 且要求满足条件：0225.0bh f V K c c β≤ 式中：V ——抗滑桩设计剪力设计值(N)；

V CS ——抗滑桩斜截面上砼和箍筋受剪承载力设计值(N)； f t ——砼轴心抗拉强度设计值(N/mm 2)； f c ——砼轴心抗压强度设计值(N/mm 2)； f yv ——箍筋抗拉强度设计值(N/mm 2)； h 0——抗滑桩截面有效高度(mm)； b ——抗滑桩截面宽度(mm)；

A SV ——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积(mm)，

A SV =nA SV1；

S ——抗滑桩箍筋间距(mm)；