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)
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
序号 项目名称 参数 单位 备注
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) 输入..
18 纵向布桩数n2 输入..
19 总桩数n 2
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
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]
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]
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
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
求地面处桩身的变位
1 水平位移χ0 m
2 转角φ0 弧度
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
求桩顶水平位移
1 Δ0 m
2 Δ=χ0-φ0l0+Δ0 0.01 m
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
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