迭代法解析土体侧向承载力

在求解之前,需要输入以下桩与土体参数：

(1)桩参数：桩长L,桩头约束条件,荷载大小与离地面高度,每点处桩身抗弯刚度(桩身材料弹性模量Em,惯性矩Im);

(2)土体参数：地基反力模量km(由土体剪切模量Gs、泊松比νs按式(2-35)或式(2-45)确定),n,α0,Ng(确定土体极限抗力)。

由上述输入的参数,按下述步骤确定桩的性状：

(1)假定沿桩的埋置深度内的每一点土体处于弹性状态,即在每一点m处,Um=0和Wm=-h4km/EmIm;

(2)确定每一深度处土体屈服位移yu(m)(=pu(m)/km),并由式(4-30(0))—式(4-30(p))确定地面下每一点的计算系数A,B,C;

(3)根据地面上的作用荷载,按式(4-31(1))—式(4-31(5))确定地面上每一点的计算系数F和G;

(4)由式(4-32.r)(桩头自由)或式(4-33.r)(桩头完全固定)或式(4-34.r)(桩头部分固定)计算yt+2;

(5)根据式(4-31(5))—式(4-31(1))计算地面上每一点处的变形yt+1到yp+1; (www.xing528.com)

(6)由式(4-30(p))—式(4-30(0))计算地面和地面下每一点的变形ym(yp到y0),并比较每一点的变形ym与该点处的屈服变形yu(m)如下：

a.如果ym≤yu(m),继续计算下一点的变形;

b.如果ym＞yu(m),该点Um替换为-h4kmyu(m)/EmIm和Wm=0,并继续计算下一点的变形;

(7)采用修正后的Um和Wm值,重复步骤(2)—(6),直到下一个循环后Um和Wm值不再发生变化,迭代过程终止;

(8)得到桩身每一点的变形ym,然后按式(4-23.1)—式(4-26.1)计算每一点处的转角、弯矩、剪力和土体抗力等;

(9)重复步骤(2)—(8),计算下一级荷载作用下桩身的变形和其他性状。需要指出的是,随着荷载的增加,可以直接采用上一级荷载作用下的Um和Wm值作为初值进行迭代计算。

上述计算过程已编制成EXCEL2000数据表格计算程序FDLLP。FDLLP的计算界面参见附录B。如果本书采用程序FDLLP计算桩的性状,在图表中将表示为FDLLP。