土力学桩基础PPT学习教案

1、会计学1 土力学土力学 桩基础桩基础 第1页/共75页 8.1.1 桩基础概念和作用桩基础概念和作用 第2页/共75页 第3页/共75页 单桩基础单桩基础 基桩基桩 承台承台 上部结构荷载上部结构荷载 群桩基础群桩基础 基桩：基桩：指群桩基础中的单桩。指群桩基础中的单桩。 复合复合基桩：基桩：指单桩及其对应面积的承台底地基土组成的复合承载基桩。指单桩及其对应面积的承台底地基土组成的复合承载基桩。 第4页/共75页 第5页/共75页 8.1.3 桩基的分类桩基的分类 按承载性状分类（荷载传递方式）按承载性状分类（荷载传递方式） 分类依据：根据桩侧与桩端阻力的发挥程度和分担荷载比例的不同。分类依据

2、：根据桩侧与桩端阻力的发挥程度和分担荷载比例的不同。 第6页/共75页 第7页/共75页 第8页/共75页 第9页/共75页 第10页/共75页 第11页/共75页 第12页/共75页 高承台桩基示意图高承台桩基示意图 第13页/共75页 第14页/共75页 第15页/共75页 第16页/共75页 第17页/共75页 第18页/共75页 第19页/共75页 第20页/共75页 第21页/共75页 第22页/共75页 第23页/共75页 第24页/共75页 第25页/共75页 第26页/共75页 第27页/共75页 第28页/共75页 第29页/共75页 第30页/共75页 第31页/共75页

3、第32页/共75页 第33页/共75页 第34页/共75页 第35页/共75页 第36页/共75页 ppkisikpkskuk AqlquQQQ qsik-桩侧第桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，若无当地经验时层土的极限侧阻力标准值，若无当地经验时 ，可按表，可按表8- 7取值；取值； qpk -极限端阻力标准值；若无当地经验时极限端阻力标准值；若无当地经验时 ，可按表，可按表8-8取值取值； Ap-桩底端横截面面积；桩底端横截面面积； u-桩身周边长度；桩身周边长度； li-第第i层岩土层的厚度。层岩土层的厚度。 第37页/共75页 ppkpisiksipkskuk AqlquQQQ psi

4、, 第38页/共75页 第39页/共75页 第40页/共75页 第41页/共75页 第42页/共75页 isiapppaa lquAqR 第43页/共75页 ppaa AqR 第44页/共75页 第45页/共75页 第46页/共75页 第47页/共75页 a kk R GF n Fk-荷载效应标准组合时上部结构传至桩基承台顶面的竖向荷载效应标准组合时上部结构传至桩基承台顶面的竖向力； GK-承台与承台上方填土重力标准值，承台与承台上方填土重力标准值， Ra-单桩竖向承载力特征值。单桩竖向承载力特征值。 桩的间距（参见规范）桩的间距（参见规范） 第48页/共75页 一、桩顶作用效应一、桩顶作用效

5、应 1 1、基桩桩顶作用效应计算、基桩桩顶作用效应计算 轴心荷载作用下的轴心力轴心荷载作用下的轴心力 ak R n GF Q 偏心荷载作用下的轴心力偏心荷载作用下的轴心力 a i yk i xkkk k R x xM y yM n GF Q2 . 1 2 max 2 max max 桩基计算桩基计算 xixmax yi ymax 桩顶荷载计算简图桩顶荷载计算简图 第49页/共75页 第50页/共75页 承台构造要求承台构造要求 (1)(1)桩顶嵌入承台的长度不宜小于桩顶嵌入承台的长度不宜小于5050mm,mm,主要承受水平荷载的桩，嵌入深度不主要承受水平荷载的桩，嵌入深度不 宜小于宜小于100

6、100mmmm。主筋深入承台的锚固长度不宜小于主筋深入承台的锚固长度不宜小于3030d(d(地震区为地震区为5050d d）和和500500mmmm ，d d为主筋直径。桩身主筋不深入承台者，须计算承台的局部受压。一柱一桩为主筋直径。桩身主筋不深入承台者，须计算承台的局部受压。一柱一桩 不设承台者，宜在桩顶设置钢筋网。不设承台者，宜在桩顶设置钢筋网。 (2)(2)承台最小宽度不应小于承台最小宽度不应小于500 500 mmmm，承台边沿至边桩中心的距离不宜小于桩的承台边沿至边桩中心的距离不宜小于桩的 直径或边长，且边沿挑出部分不应小于直径或边长，且边沿挑出部分不应小于150150mmmm。条形

7、承台边沿挑出部分不应小条形承台边沿挑出部分不应小 于于75 75 mm mm ； (3)(3)条形承台和柱下独立桩基承台的厚度不应小于条形承台和柱下独立桩基承台的厚度不应小于300 300 mmmm。 (4)(4)条形承台埋深不应小于条形承台埋深不应小于600600mmmm（承台最小宽度不应小于承台最小宽度不应小于500 500 mm mm ）。 第51页/共75页 第52页/共75页 a0 x hc bc a0y 000 )()(2hfahabF thpoxcyoycxl 2.0 84.0 2.0 84.0 0 0 0 0 y y x x il NFF Fl-扣除承台及其上填土自重，作用扣除

8、承台及其上填土自重，作用 在冲切破坏锥体上相应于在冲切破坏锥体上相应于荷载效应基荷载效应基 本组合的冲切力设计值，本组合的冲切力设计值，破坏锥体应破坏锥体应 采用自柱边或承台阶处至相应桩顶边采用自柱边或承台阶处至相应桩顶边 缘连线构成的锥体，锥体与承台底面缘连线构成的锥体，锥体与承台底面 的夹角不小于的夹角不小于45 F 第53页/共75页 h ho o -冲切破坏锥体的有效高度；冲切破坏锥体的有效高度； -受冲切承载力截面高度影响系数受冲切承载力截面高度影响系数 - -冲切系数；冲切系数； -冲跨比冲跨比, ,=a=ao o/h/h0 0，a ao o为柱边或变阶处至桩边的水平距离；当为柱边

9、或变阶处至桩边的水平距离；当a ao o 0.2h0.2h0.2h0 0时时, ,取取a ao o=h=h0 0； F-F-柱根部轴力设计值；柱根部轴力设计值； N Ni i-冲切破坏锥体范围内各桩的净反力设计值之和。冲切破坏锥体范围内各桩的净反力设计值之和。 hp yx00 , 第54页/共75页 2 . 0 56. 0 , 2 . 0 56. 0 ) 2 () 2 ( 1 1 1 1 0 1 11 1 21 y y x x thp x y y xl hfccN N Nl-角桩竖向净反力设计值角桩竖向净反力设计值 - -角桩冲切系数角桩冲切系数 - -冲跨比（冲跨比（0.20.21.01.0

10、） c c1 1，c c2 2-从角桩内边缘到承台外边缘的距离从角桩内边缘到承台外边缘的距离 a a1x 1x，a a1y1y-从承台底面角桩内边缘引从承台底面角桩内边缘引4545 。冲切线与承台顶面相交点 冲切线与承台顶面相交点 至角桩内边缘的水平距离，当柱或承台变阶处位于该至角桩内边缘的水平距离，当柱或承台变阶处位于该4545。 。冲切线 冲切线 以内时，则取柱边或承台变阶处与柱内边缘连线为冲切破坏锥体以内时，则取柱边或承台变阶处与柱内边缘连线为冲切破坏锥体 的锥线。的锥线。 yx yx 11 11 , , 第55页/共75页 a a1x1x，a a1y1y-从承台底面角桩内边缘引从承台底

11、面角桩内边缘引4545。冲切线与承台顶面相交点至角桩内边缘的水平距离，当柱或承台变阶处位于该冲切线与承台顶面相交点至角桩内边缘的水平距离，当柱或承台变阶处位于该4545。冲切线以内时，则取柱边或承台变阶处与柱内边缘连线为冲切破坏锥体的锥线。冲切线以内时，则取柱边或承台变阶处与柱内边缘连线为冲切破坏锥体的锥线。 矩形承台角桩冲切计算示意图矩形承台角桩冲切计算示意图 C1 a a1x1x 第56页/共75页 C.C.承台板的斜承台板的斜截面抗剪强度验算公式截面抗剪强度验算公式 33.0 0.1 75.1 00 hbfV thp V-扣除承台及其上填土自重扣除承台及其上填土自重 后相应于荷载效应基本

12、组合时后相应于荷载效应基本组合时 斜截面的最大剪力设计值；斜截面的最大剪力设计值； b0-承台计算截面处的计算宽度；承台计算截面处的计算宽度； h0-计算宽度处的承台有效高度；计算宽度处的承台有效高度； -剪切系数剪切系数 ax 第57页/共75页 3.3.承台板抗弯强度计算（配筋）承台板抗弯强度计算（配筋） iiy iix xNM yNM 平行平行y方向钢筋方向钢筋 0 9.0hf M A y x sy Mx,My-垂直于垂直于y轴和轴和x轴方向的计算截面处的弯矩设计值轴方向的计算截面处的弯矩设计值 V-扣除承台及其上填土自重后，相应于荷载效应基本组合扣除承台及其上填土自重后，相应于荷载效应

13、基本组合 时的第时的第i根桩竖向力设计值；根桩竖向力设计值； 第58页/共75页 三、桩基软弱下卧层承载力验算三、桩基软弱下卧层承载力验算 q w ukzz qz/ 其中其中 对于对于 的群桩基础的群桩基础 dsa6 )tan2)(tan2( )(2 00 00 tbta lqbaGF isik z 对于对于 的群桩基础的群桩基础dsa6 2 )tan2( )(4 td lquN e isik z 第59页/共75页 四、桩基沉降验算（甲级桩基）四、桩基沉降验算（甲级桩基） 采用实体基础假设，以分层综合法计算。采用实体基础假设，以分层综合法计算。 ss e 桩基负摩阻力验算桩基负摩阻力验算 v

14、iniiviini Ktan 1 1、摩檫桩基础、摩檫桩基础 2 2、端承桩基础、端承桩基础 RN saf RQN n gsaf 6 . 1)27. 1( 第60页/共75页 第61页/共75页 土层种类厚度 黏土 3.0 淤泥 10.4 粉质黏土3.5 淤泥质土 9.3 卵石 3.0 强风化岩 未见底 桩基计算指标 预制桩 qpa qsia 25 6 1300 25 8 4500 60 300050 卵石层面卵石层面 地表 2m 0.5 A.桩型选择与桩长确定桩型选择与桩长确定 经分析选预制桩经分析选预制桩, , 初选承台埋深初选承台埋深d=2m,d=2m,桩嵌入承台桩嵌入承台0.050.0

15、5m m，锥形桩尖锥形桩尖0.50.5m m总桩总桩L L0 0=0.05+1.0+10.4+3.5+9.3+0.5+0.5=25.3m=0.05+1.0+10.4+3.5+9.3+0.5+0.5=25.3m 第62页/共75页 kN lquAqR isiapppaa 1167447720 ) 5 . 0603 . 985 . 3254 .106125( 4 . 044 . 04500 2 第63页/共75页 根。根，取55 .4 1350 288)35.17840( 2880 .20 .30 .224 n R GF n kNbldrG a kk Gkk 第64页/共75页 x y My Mx

16、 21 4 3 4001100 3000 1100400 400 600 2000 5 1725120 1518200 F 600 1400500 400 a0 x=650 第65页/共75页 kNR x xM y yM n GF Q RkN n GF Q a i yk i xkkk k a kk k 16202 . 11389114561219 1 . 14 1 . 1 35. 1 680 6 . 04 6 . 0 35. 1 180 5 2885807 1219 5 28835. 17840 22 2 max 2 max max 偏心受压 轴心受压 第66页/共75页 第67页/共75页

17、桩号桩号 n F 2 i iy x xM 2 i ix y yM Ni 1 2 3 4 5 1568 1568 1568 1568 1568 155 155 -155 -155 0 75 75 -75 -75 0 1798 1488 1338 1648 1568 第68页/共75页 2.0 84.0 2.0 84.0 2.0 65.0 2.0,65.0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 y y x x y y x x yx h a h a aa 第69页/共75页 kNkNNFNFF kN kPaf il t hp 8434627215687840 84341143098. 065

18、. 05 . 01 . 22 . 04 . 099. 0 2 1430 98. 0 8 . 02 )8 . 01)(9 . 01 ( 1 5 冲切力为 ）（）（ 抗力为 第70页/共75页 （b b）角桩对承台的冲切）角桩对承台的冲切 切破坏。不会产生角桩对板角冲 kNkNN cc h a h a a a l hp y y x x y y x x y x 179824621143098. 0) 2 65. 0 6 . 0(4 . 1 2 2 . 0 6 . 0(66. 0 98. 0, 6 . 0 4 . 1 2 . 0 56. 0 66. 0 2 . 0 56. 0 2 . 0 65. 0 2 . 02 . 02 . 06 . 0 65. 025. 02 . 01 . 1 21 1 1 1 1 0 1 1