基础工程 第3章 桩基础.pptVIP

土木工程学院岩土工程系 土木工程学院岩土工程系 * 五、横向荷载作用下单桩强度及位移验算 ◆基底最大竖向压应力检算◆基础侧面横向压应力检算◆墩台顶水平位移检算 * ◆基底最大竖向压应力检算 ◇弹性桩 　（1）对于支立于非岩石地基上的基础（包括支立于岩石风化成土状的地基上的基础）以及支立于岩石面上及嵌入岩石内，但竖直力的偏心小于或等于基础底面核心半径的基础： 桩底轴向力 桩底力矩 桩底轴向力 对置于或嵌入岩石地基中的基础 侧面阻力 对置于非岩石地基上的桩或管柱 　（2）对于支立于岩石面上且偏心大于基础底面核心半径的基础：应按应力重分布计算。 * 　（3）对于嵌入岩层内的基础：需检算嵌固处强度。 对置于或嵌入岩石地基中的基础 时 对置于非岩石地基上的桩或管柱 时 可不检算基底应力，只需满足下列条件： 或 单桩的轴向承载力检算 ◇刚性桩 * ◆基础侧面横向压应力检算 　　基础前后侧某一深度处的水平应力不得超过土体的抗力。当基础在外力作用下产生位移时，在深度y处基础一侧产生主动土压力强度Pa，而被挤压一侧土体则受到被动土压力强度Pp，其极限抗力以土压力表达为 * ◇弹性桩 * ◇刚性桩 　根据经验，最大水平压应力大致出现在h/3和h处，因此 * ◆墩台顶水平位移检算 ◇弹性桩 * ◇刚性桩 　（1）对于支立于非岩石地基上的基础（包括支立于岩石风化层内和支立于未风化岩层面上的情况） 　（2）对于嵌入岩石内的基础 * * 3．6　多排桩桩基的平面分析 一、单桩刚度系数二、高承台桩基础的平面分析三、桥台桩基础四、低承台桩基础的平面分析五、低承台桩基础桩顶内力的简化计算法 * 一、单桩刚度系数 ◆单桩刚度系数的定义◆单桩轴向刚度系数◆单桩的横向刚度系数 * ◆单桩刚度系数的定义 ◇单桩轴向刚度系数 ◇单桩横向刚度系数 二、高承台桩基础的平面分析 ◇群桩刚度系数 ◇承台位移计算 ◇桩顶位移及受力 * 三、桥台桩基础的平面分析 * * 四、低承台桩基础的平面分析 ◇群桩刚度系数 五、低承台桩基桩顶内力的简化计算 假设：（1) 承台刚性。（2）各桩刚度相同。（3）x、y是桩基平面的惯性主轴。 竖向力 轴心 偏心 水平力 一、群桩的工作特点 3．7　群桩基础的承载力和沉降检算 桩底压应力的叠加效应 承台下土的分担作用 结论： 承台下土无分担作用 ◇柱(端承）桩群桩基础 (1) 群桩基础承载力为各单桩承载力之和。 (2) 群桩基础的沉降与各单桩沉降量相等。 桩底压应力不叠加 桩底压应力不叠加 ◇摩擦桩群桩基础 （1）桩间距大 桩底压应力叠加 （2）桩间距小 （3）群桩对桩间土的影响 砂土和粉土：桩侧摩阻力提高 粘 土：桩侧摩阻力降低 二、群桩基础承载力检算 视为实体深基础进行检算： 三、群桩基础沉降检算 分层总和法。荷载仅考虑恒载；作用于实体深基础底面的自重应力仅考虑土层的重力，当有不同土层时采用按厚度加权的平均值。要求桩基总沉降量与施工期沉降量之差（即所谓工后沉降）不得超过容许沉降值。 * 3．5　横向荷载作用下单桩内力和位移计算 一、桩侧土的横向抗力二、横向荷载作用下低承台基桩的内力和位移分析三、高承台基桩的分析四、刚性桩的简化计算五、横向荷载作用下单桩强度及位移验算 * y X 一、桩侧土的横向抗力 ◆基本概念 　　横向抗力指基础在外力作用下发生侧移挤压土体时，侧面土体对基础的抗力。 　　确定横向抗力时，可假设基础侧面土体处于弹性状态，视为弹性变形介质，并假设横向抗力的大小与横向位移成正比（文克勒假设）。 * ◆横向抗力表达式 单位面积桩侧土的横向抗力 单位长度桩侧土的横向抗力 横向地基系数 计算宽度 y X σy * ◆基础侧面土抗力的计算宽度 　　大量试验结果表明，在同－水平面上基础侧面横向抗力分布宽度b0已超过基础的实际宽度b。其原因之一是基础两侧旁的摩擦阻力的扩散传递所致。 * * ◆横向地基系数 适合于计算一般预制桩或灌注桩的内力和横向位移，曾在我国广泛采用。 适合于计算横向抗弯刚度EI较大的灌注桩，在我国的铁道、公路和水利部门常用，近年来建筑工程部门也采用此法。 在我国多用于公路部门。 数学处理较为简单，在日本和美国采用较多。 ◆地基系数的比例系数m （1）水平静载试验 （2）规范提供的经验值 ◇单层土的比例系数m 铁路工程基桩检测技术规程（TB 10218-2008 ） 主要影响深度 ) 1 ( 2 m + = d h （弹性桩） h m = h （刚性桩） 等代面积法 ◇多层土的比例系数m 当桩基由位于外力作用竖直面内n个构件组成时 比例系数m ◇多排桩的比例系数m 二、横向荷载作用下低承台基桩的内力和位移分析 ◆横向受力桩的微分方程及其解 横向受荷桩的微分方程 桩顶的边界条件 微分方