8.3-8.4 竖向受荷桩的分析

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1、8.3竖向荷载下单桩的工作性能8.3竖向荷载下单桩的工作性能Ø桩侧摩阻及截面位移的计算Ø桩的荷载传递1dNt=-×z(8.2)zQudz•传递机理po0s荷载→桩压缩→侧阻消耗荷载→桩底阻力桩身弹性压缩量：zN(z)ds1zdz•土对桩的支撑力zssz=òNz×dzLdzAE0pp侧阻和端阻何种为主，与桩身压缩量有关tN(z)+dN(z)桩身截面位移为桩顶沉降与bsQ桩身压缩量之差：b•桩的荷载传递过程实质上就是侧阻与端阻逐步发1z挥的过程d=s-×Ndz(8.3)zzòAE0图8.8单桩轴向荷载传递p

2、p8.3竖向荷载下单桩的工作性能8.3竖向荷载下单桩的工作性能Ø桩侧摩阻力发挥的一般规律Ø桩侧摩阻力沿桩身分布的一般规律ü桩侧摩阻力影响因素土的性质（c,j）、桩土相对位移（极限：粘土4-qsqs6mm，砂土6-10mm）、时间（固结）、桩身刚度、土中应力状态（侧压力）、施工方法（挤土效应）假设分布ü侧阻为桩土相对位移的函t抛数，可简化为折线，极限值：tuAt=tuB假设直线物分布线tu=ca+sxtanjaCD桩侧摩阻力z型zü侧阻随深度呈线性增ou桩截面位移大，但存在深度效应打入桩分布规律灌注桩分布

3、规律18.3竖向荷载下单桩的工作性能8.3竖向荷载下单桩的工作性能Ø桩端阻力的一般规律及影响因素Ø单桩的破坏模式发挥滞后于侧阻，充分发挥的桩底位移值比侧阻极限三种（屈曲、整体剪切、刺入），具体取决于桩周时所需桩土相对位移大：砂类土(0.08～0.1d)，硬粘土的力学性质、两端约束情况、桩的尺寸及类型等Q土0.1dtsQO深度效应屈极压屈软桩端阻力随进入持力层的深度线性增加，达一定深度曲弱S后则保持为稳值，即深度效应，此深度称为临界深度破岩层或影响因素坏坚硬土层Z进入持力层深度、持力层土的性质、上覆土层厚

4、度、•桩支承在坚硬持力层，桩周土极为软弱，Q-s曲桩径、下卧土层性质线为急剧破坏的陡降型，承载力取决于桩材强度8.3竖向荷载下单桩的工作性能8.3竖向荷载下单桩的工作性能整体剪切破坏刺入破坏QQtsQOtsQoo强度压屈较低sSZZ(b)桩的长度不大，桩底上部土层不能阻止桩端土体的变形，形•桩入土深度较大而桩周土强度均匀，荷载主要由桩测摩阻成土楔体，桩底土体形成滑动面而破坏。Q-s曲线陡降型，力承受，桩端阻力可忽略不计。Q-s曲线可能为缓变型或承载力取决于桩端土的支承力。陡变型。承载力取决于桩周土的强度

5、。28.3竖向荷载下单桩的工作性能8.3竖向荷载下单桩的工作性能Ø桩侧负摩阻力Ø负摩阻产生的条件•侧阻方向取决于桩土相对位移方向:若桩下沉大于桩•软土区大范围降低地下水（有效应力增大）侧土，摩阻向上即正摩阻；反之摩阻向下即负摩阻•地面超载（附加应力）•桩穿越欠固结软粘土或较厚、松散新填土、自重湿陷性黄Q土，进入相对较硬土层时•冻土地区（温度升高引起桩侧土的融陷）nl负摩阻Ø常用负摩阻消除方法中性点ü预制砼桩：桩身表面涂沥青、正摩阻ü预制钢桩：设厚3mm的塑料薄膜（兼作防锈蚀用）正摩阻负摩阻ü灌注桩：桩土

6、之间灌注斑脱土浆•中性点：桩、土与无相对位移点，摩阻为零，桩身轴力最大8.3竖向荷载下单桩的工作性能8.4单桩竖向承载力__基本概念Ø负摩阻计算：经验公式Ø单桩承载力：指单桩在外荷（桩顶或沿桩身）作用下，不丧失稳定性、不产生过大变形的承载能力n'q=zs()一般siniØ竖向极限承载力Q：指单桩在竖向荷载作用下达uknqc=()软土或中等强度粘土siu到破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对nqN=+/53()砂土sii应的最大荷载。通常等于总极限侧阻力Qsk和总极限端阻力Q之和pkzn—负摩阻力系

7、数，见表8.4；Quk=+QQskpks'—桩周第i层土平均竖向有效上覆压力，见表8.4；iØ竖向抗压容许承载力Q：导入安全系数K得到c—土的不排水抗剪强度，kPa；auNi—桩周第i层土经杆长修正后的平均标准贯入试验击数1Q=+()QQaskpkK38.4单桩竖向承载力__基本概念8.4单桩竖向承载力确定__方法1Ø因侧阻先于端阻发挥，故按单一K值确定Q概念模糊Ø按桩材强度确定设计值R【轴心受压、屈曲破坏】aQQskpkQ=+<，且KKaspJGJ94-2008：R=j(yfA+0.9f'A)/1.3

8、5KKspaccpygØ竖向承载力设计值R：JGJ94-94(已废止)JTGD63-2007：P=+0.90j()fAfA''cdsdsQQskpkR=+ggGB50007Q≤yfAspccpØ竖向承载力特征值R：GB50007-2002与JGJ94-2008aff—砼轴心抗压强度设计值c、cdRQ=/2aukf'f'—纵向钢筋抗压强度设计值y、sdGB50007-2002规定，初步设计时可按经验公式进行预估'A、A—桩截面积(配筋率大于3