高承台混合桩基础位移系数解法与桩顶固定

1.短桩长度L2/d=5

（1）桩身刚度对两根非等长桩间位移相互作用系数的影响。

为了考察两根桩顶固定时非等长桩之间相互作用系数的特性，图4.26 给出了土的泊松比μs= 0.3，短桩长细比L2/d = 5 大小保持不变，桩间距s/d = 2，不同的桩土弹性模量比Ep/Es= 100、500、1 000、9 000，不同的水平荷载作用方向与两根桩中心连线的偏离角β =0°、45°、90° 情况下两根非等长摩擦桩分别在水平力单独作用下和弯矩单独作用下相互作用系数随不同长桩桩长L1/d 的变化情况。

从图4.26 中可以看出，两根长短桩仅在水平力单独作用下，短桩长度保持不变，随着长桩桩长的增大，长桩的位移相互作用系数与短桩的位移相互作用系数变化趋势不相同。长桩的位移相互作用系数随着长桩桩长的增大先增大再保持不变；相反，短桩的位移相互作用系数随着长桩桩长的增大先减小再保持不变。

图4.26　仅受水平力作用下位移相互作用系数随长桩桩长变化的比较

桩土弹性模量比Ep/Es对位移相互作用系数这种变化趋势有明显影响，随着桩土弹性模量比Ep/Es的增大，这种变化趋势的明显程度也在增加。当桩土弹性模量比Ep/Es=100，长短桩的位移相互作用系数基本相等，且大小不受长桩的桩长变化的影响。相反，对于相对刚度较大的桩，如桩土弹性模量比Ep/Es= 9 000，水平荷载作用方向与两根桩中心连线的偏离角β = 0°，在长桩桩长是短桩长度3 倍的时候，长桩的位移相互作用系数大小是短桩的位移相互作用系数的1.21 倍。另外，对于桩土弹性模量比Ep/Es=9 000，当长桩桩长增大到短桩长度3 倍以上的时候，长短桩的位移相互作用系数大小基本保持不变。

对于不同的偏离角，长短桩各自的位移相互作用系数随长桩桩长的变化规律基本相同，但随着水平荷载作用偏离角的增大，长短桩各自的位移相互作用系数都随之相应减小。

（2）桩间距对两根非等长桩间位移相互作用系数的影响。

为了考察桩间距对两根非等长桩之间位移相互作用系数的影响，图4.27 给出了土的泊松比μs= 0.3，桩土弹性模量比Ep/Es= 9 000，短桩长细比L2/d = 5 大小保持不变，不同的桩间距s/d = 2、4、6，不同的水平荷载作用方向与两根桩中心连线的偏离角β = 0°、45°、90° 情况下两根非等长摩擦桩分别在水平力单独作用下和弯矩单独作用下位移相互作用系数随不同长桩桩长L1/d 的变化情况。

从图4.27 中可以看出，两根长短桩仅在水平力单独作用下，桩间距越小，随着长桩桩长的增大，长桩的位移相互作用系数增大趋势与短桩的位移相互作用系数减小趋势越明显。另外，这种变化趋势随着长桩桩长增加到3 倍短桩桩长的时候，长短桩各自的位移相互作用系数大小不再发生变化。

对于不同的偏离角，长短桩各自的位移相互作用系数随长桩桩长的变化规律基本相同，但随着水平荷载作用偏离角的增大，长短桩各自的位移相互作用系数都随着相应减小。

图4.27　仅受水平力作用下位移相互作用系数随长桩桩长变化的比较(www.xing528.com)

2.短桩长度L2/d=10

（1）桩身刚度对两根非等长桩间位移相互作用系数的影响。

为了考察两根非等长桩之间相互作用系数的特性，图4.28 给出了土的泊松比μs= 0.3，短桩长细比L2/d = 10 大小保持不变，桩间距s/d = 2，不同的桩土弹性模量比Ep/Es=100、500、1 000、9 000，不同的水平荷载作用方向与两根桩中心连线的偏离角β = 0°、45°、90° 情况下两根非等长摩擦桩分别在水平力单独作用下和弯矩单独作用下相互作用系数随不同长桩桩长L1/d 的变化情况。

从图4.28 中可以看出，两根长短桩仅在水平力单独作用下，短桩长度保持不变，随着长桩桩长的增大，长桩的位移相互作用系数与短桩的位移相互作用系数变化趋势不相同。长桩的位移相互作用系数随着长桩桩长的增大而增大；相反，短桩的位移相互作用系数随着长桩桩长的增大而减小。

桩土弹性模量比Ep/Es对位移相互作用系数这种变化趋势有明显的影响，随着桩土弹性模量比Ep/Es的增大，这种变化趋势的明显程度也在增加。当桩土弹性模量比Ep/Es=100，长短桩的位移相互作用系数基本相等，且大小不受长桩的桩长变化的影响。相反，对于相对刚度较大的桩，如桩土弹性模量比Ep/Es= 9 000，水平荷载作用方向与两根桩中心连线的偏离角β = 0°，在长桩桩长是短桩长度2 倍的时候，长桩的位移相互作用系数大小是短桩的位移相互作用系数的1.8 倍（比短桩长度L2/d = 5 时长短桩位移相互作用系数差别更大）。另外，对于桩土弹性模量比Ep/Es= 9 000，当长桩桩长增大到短桩长度3 倍以上的时候，长短桩的位移相互作用系数大小基本保持不变（这个趋势比短桩长度L2/d = 5 时更加明显）。

对于不同的偏离角，长短桩各自的位移相互作用系数随长桩桩长的变化规律基本相同，但随着水平荷载作用偏离角的增大，长短桩各自的位移相互作用系数都随着相应减小。

图4.28　仅受水平力作用下位移相互作用系数随长桩桩长变化的比较

（2）桩间距对两根非等长桩间位移相互作用系数的影响。

为了考察桩间距对两根非等长桩之间位移相互作用系数的影响，图4.29 给出了土的泊松比μs= 0.3，桩土弹性模量比Ep/Es= 9 000，短桩长细比L2/d = 10 大小保持不变，不同的桩间距s/d = 2、4、6，不同的水平荷载作用方向与两根桩中心连线的偏离角β = 0°、45°、90° 情况下两根非等长摩擦桩分别在水平力单独作用下和弯矩单独作用下位移相互作用系数随不同长桩桩长L1/d 的变化情况。

从图4.29 中可以看出，两根长短桩仅在水平力单独作用下，桩间距越小，随着长桩桩长的增大，长桩的位移相互作用系数增大趋势与短桩的位移相互作用系数减小趋势越明显。另外，这种变化趋势随着长桩桩长增加到3 倍短桩桩长的时候，长短桩各自的位移相互作用系数大小不再发生变化。

对于不同的偏离角，长短桩各自的位移相互作用系数随长桩桩长的变化规律基本相同，但随着水平荷载作用偏离角的增大，长短桩各自的位移相互作用系数都随着相应减小。

以上变化规律与短桩长度L2/d = 5 时的相同。

图4.29　仅受水平力作用下位移相互作用系数随长桩桩长变化的比较