桩基础沉降计算PPT课件

身均匀分布和沿桩身线性增长分布情况下对应力计算点的应 力影响系数，按规范GB5007附录R计算。对明德林应力公 式进行积分的方式推导得出：
zs,k

Q l2
(1)I s2,k
将上式代入
s

p
m j 1
nj i 1

j,i h j,i E sj ,i
可得单向压缩分层总和法沉降计算公式
4.桩基础
请回答问题
1、初步设计时单桩承载力如何估算的？ 2、什么是群桩效应？ 3、群桩效应系数？ 4、影响群桩效应的因素有哪些？
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4.桩基础
4.4 桩基础沉降计算
4.4.1 单桩沉降计算
需要进行沉降计算 ：
甲级建筑物的建筑物桩基。 对沉降有严格要求的建筑物桩基；体型复杂或桩端以下 存在软弱土层的乙级建筑物桩基。 不需沉降计算的情况
是把群桩作为假想的实体深基础。计算出作用在桩端平
面处的压力p后．即可按土力学课中所述的分层总和法
计算桩端下土的压缩层厚度内的变形值，即作为桩基的
沉降量，其计算步骤与浅基础的沉降计算相同。
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4.桩基础
4.4.2 群桩沉降计算
地基基础规范GB50007推荐的群桩沉降的计算
不计桩身压缩量及桩与土间的相对位移，以假想基础为刚 性整体，验算桩端以下土沉降。
s

p
Q l2
m j 1
nj i 1
h j,i E sj ,i
n
[I p,k
k 1
(1 )I s2,k ]
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4.桩基础
采用上式计算时，桩端阻力比α。和桩基沉降计算 经验系数ψp应根据当地工程的实测资料统计确定。
Fk
Gk
qsia
qsia
Gfk
l
a0
a0
a0+2ltan
A


a
0

2l
tan

4

b0

2l
tan

4

19kN / cm3
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b0 b0
(a)
(b)
图4-17 实体深基础的底面积
(a)考虑扩散作用；（b）不考虑扩散作用
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d
4.桩基础 2）不考虑扩散作用时：
✓单桩沉降的影响因素
单桩沉降组成不仅同桩的长度、桩与土的相对 压缩性、土层剖面及性质有关，还与荷载水平、 荷载持续时间有关。
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4.桩基础
4.4.2 群桩沉降计算
桩基一般只按承载能力进行计算，但当桩端持力层为
软弱土，或建筑物重要性大，对桩基沉降的要求高时，
尚应对桩基进行沉降验算。
目前在工程中应用较广泛的桩基沉降计算方法，仍
丙级建筑物桩基 桩距大于6倍桩径（s>6d） 不超过2排的条形基础 某些单层工业厂房桩基
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4.桩基础
4.4 桩基础沉降计算
4.4.1 单桩沉降计算
➢单桩受到荷载作用其沉降量由下述三个部分组成： ①桩本身的弹性压缩量； 按材料力学公式计算 ②由于桩侧摩阻力向下传递，引起桩端下土体压缩所产
生的桩端沉降； ③由于桩端荷载引起桩端下土体压缩所产生的桩端沉降。
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4.桩基础
4.4 桩基础沉降计算
4.4.1 单桩沉降计算
➢单桩沉降计算方法主要有： ①荷载传递分析法； ②弹性理论法； ③剪切变形传递法； ④有限单元分析法； ⑤各种简化分析法。
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4.4.1 单桩沉降计算
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4.桩基础
4.4.2 群桩沉降计算
桩基础最终沉降量的计算采用单向压缩分层总和法:
s
m nj
p j1 i1
j ,i h j ,i Esj ,i
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； Esj 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
Q
σsp,k l 2 βIs1,k 1 α β Is2,k
对于一般摩擦型桩，可假定桩侧摩阻力全部是沿桩身线形 增长的（β=0），则：
σsp,k

Q l2
1α
I s2,k
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l为桩长，Ip、Is1、Is2分别为为桩端集中力、桩侧摩阻力沿桩
应力作用段的压缩模量(MPa) nj —桩端平面下第 j层土的计算分层数； hj,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)；
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。
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4.桩基础
4.4.2 群桩沉降计算
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d
4.桩基础
4.4.2群桩沉降计算
✓实体深基础（s≤6d） 实体深基础桩底平面处的基底 附加压力p0k按下列方法考虑: 1）考虑扩散作用时：
l
d
Fk
α=
φ 4
Gk
p0k

pk
c

Fk

G
' K
A
c
G
' K
Ad
l
φ 4
b0+2ltanφ4
Q
=
+
+
Q
σ
sp,k
Ql 2
集中力
βI
s1,k Q 1
沿桩身

α

(β1-I-s2,)kQ
沿桩身线
均匀分布
性增长
单桩荷载分担
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4.桩基础
第k根桩的端阻力在深度z 处产生的应力:
αQ σζπ,κ λ2 Ik
第k根桩的侧摩阻力在深度z处产生的应力:
明德林应力（Mindlin）公式
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 ：
地基应力：
n
j,i zp,k zs,k
k 1
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4.桩Baidu Nhomakorabea础
4.4.2群桩沉降计算
明德林应力（Mindlin）公式
单桩荷载分担：Q为单桩在竖向荷载的准永久组合作用下的
附加荷载，由桩端阻力Qp和桩侧摩阻力Qs共同承担， 且:Qp=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，如图所示。
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4.桩基础
Fk
Gk—桩基承台及承台上土自重；
d
Gfk—实体深基础的桩基、桩间土自重；
γm—实体深基础底面以上各层土的加
α=
φ 4
权平均重度。
l
Gk
G fk ml
b0+2ltanφ4
Fk
Gk
qsia
qsia
Gfk
l
φ 4
a0
a0
a0+2ltan
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b0
b0
(b)
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(a)
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4.4.2群桩沉降计算