基桩内力和位移计算 (单桩基础或垂直于外力作用平面的单排桩基础) |
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参考《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008附录C 表C.0.3-3;
《建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)应用手册》; 《工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程》JGJ4-80; 《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007 |
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序号 | 项目名称 | 参数 | 单位 | 备注 | |
一 | 确定荷载和计算图式 | ||||
1 | 承台底面高程 | m | 输入.. | ||
2 | 最大基底压力Pmax | kPa | 输入.. | ||
3 | 最小基底压力Pmin | kPa | 输入.. | ||
4 | 水平滑移力H | kN | 输入.. | ||
5 | 弯矩M | kN·m | 输入.. | 桩顶弯矩荷载M | |
6 | 平均基底压力P | 5000 | kPa | ||
7 | 基底应力不均匀系数η | 1 | |||
8 | 基底平均宽度Bc(水平力方向) | m | 输入.. | ||
9 | 基底长度Lc | m | 输入.. | ||
10 | 基桩露出地面长度l0 | m | 输入.. | 低承台时,令l0=0 | |
11 | 桩入土深度h | m | 输入.. | 接桩≤30m[单节长度≤15m] | |
12 | 桩外径d | m | 输入.. | 选型[参见附录B] | |
13 | 桩内径dl | m | 输入.. | 选型[参见附录B] | |
14 | 桩的最小中心距 | 4 | m | [灌注桩3d][管桩4d][3.3.3] | |
15 | 横向桩距Sa1(水平力方向) | m | 输入.. | [≥桩的最小中心距] | |
16 | 纵向桩距Sa2 | m | 输入.. | [≥桩的最小中心距] | |
17 | 横向布桩数n1(水平力方向) | 根 | 输入.. | ||
18 | 纵向布桩数n2 | 根 | 输入.. | ||
19 | 总桩数n | 2 | 根 | ||
20 | 基底总的竖向力 设计值(N+G) |
5000 | kN | ||
21 | 基底总的水平力 设计值H |
100 | kN | ||
22 | 基底总的弯矩 设计值M |
320 | kN·m | ||
二 | 确定基本参数 | ||||
1 | 桩身混凝土等级 | 输入.. | [参见附录B] | ||
2 | 桩身混凝土弹性模量Ec | 25500000 | kPa | [《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010 表4.1.5] |
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3 | 桩身截面惯性矩I0 | 0.05 | m4 | ||
4 | 桩身抗弯刚度EI | 1063969.07 | kN·m2 | 管桩、灌注桩EI=0.85*Ec·I0 | |
5 | 桩侧土水平抗力 系数的比例系数m |
kN/m4 | 输入.. | [淤泥建议1200][表5.7.5] | |
6 | 桩身的计算宽度b0 | 1.8 | m | P63 | |
7 | 桩的水平变形系数α | 0.42 | 1/m | 5.7.5 | |
8 | 桩的换算埋深αh | 6.77 | [α·h][一般大于4] | ||
三 | 求地面处桩身内力 | ||||
1 | 弯矩M0=M/n+H/n×l0 | 360 | kN·m | ||
2 | 水平力H0=H/n | 50 | kN | 发现问题,已纠正 | |
四 | 单位力作用于桩身地面处,桩身在该处产生的变位 | ||||
1 | 桩底面地基土竖向抗力 系数的比例系数m0 |
kN/m4 | 输入.. | 近似取m0=m | |
2 | 桩底面地基土竖向抗力 系数C0=m0·h |
800000 | kN/m3 | P128,h小于10m时,取10m | |
3 | 桩端支承情况 | 输入.. | |||
4 | 系数Kh | kN/m3 | |||
5 | 换算深度`h=αy=αh | 6.77 | |||
6 | B3D4-B4D3 | 266.06 | 8 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
7 | B2D4-B4D2 | 280 | 10 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
8 | A3B4-A4B3 | 109.01 | 9 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
9 | A2B4-A4B2 | 114.72 | 11 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
10 | A3D4-A4D3 | 176.71 | 12 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
11 | A2D4-A4D2 | 186 | 13 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
12 | A3C4-A4C3 | 190.83 | 14 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
13 | A2C4-A4C2 | 200.05 | 15 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
14 | (B2D1-B1D2)/(A2B1-A1B2) | 2.4 | 19 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
15 | (A2D1-A1D2)/(A2B1-A1B2) | 1.6 | 20 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
16 | (A2C1-A1C2)/(A2B1-A1B2) | 1.73 | 21 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
17 | H0=1时水平位移δHH | ||||
18 | H0=1时转角δMH | ||||
19 | M0=1时水平位移δHM | ||||
20 | M0=1时转角δMM | ||||
五 | 求地面处桩身的变位 | ||||
1 | 水平位移χ0 | m | |||
2 | 转角φ0 | 弧度 | |||
六 | 求地面以下任一深度的桩身内力 | ||||
1 | 任意深度y | m | 输入.. | ||
2 | 换算深度`h=αy | 0.7 | |||
3 | A3 | -0.06 | 二维自动查表C.0.3-4 | ||
4 | B3 | -0.02 | 1 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
5 | C3 | 1 | 2 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
6 | D3 | 0.7 | 3 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
7 | A4 | -0.24 | 4 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
8 | B4 | -0.11 | 5 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
9 | C4 | -0.03 | 6 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
10 | D4 | 0.99 | 7 | 二维自动查表C.0.3-4 | |
11 | 弯距My | 407.76 | kN·m | ||
12 | 水平力Hy | -5.19 | kN | ||
七 | 求桩顶水平位移 | ||||
1 | Δ0 | m | |||
2 | Δ=χ0-φ0l0+Δ0 | 0.01 | m | ||
八 | 求桩身最大弯矩及位置 | ||||
1 | 换算深度`h=αy | 0.66 | y的范围不应超过h, 且αy不能超过4 |
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2 | 换算深度`h=αy=αh | 6.77 | |||
3 | CⅠ | 3.05 | 二维自动查表C.0.3-5 | ||
4 | CⅠ=αM0/H0 | 3.05 | |||
5 | ymax=αy/α | 1.56 | m | 桩身最大弯矩位置 | |
6 | DⅡ | 3.45 | 二维自动查表C.0.3-5 | ||
7 | Mmax=H0/а·DⅡ | 408.35 | kN·m |