土体侧向受荷桩分析与参数选取

根据第4章基于统一极限抗力分布的侧向受荷桩弹塑性解答,在分析桩的性状时,需要确定如下参数或遵循如下分析过程：

(1)确定桩的计算参数：桩径(或宽度)d,桩的嵌入长度L,抗弯刚度EI,惯性矩Ip,并计算等效杨氏模量Ep=EI/(πd4/64)和根据桩材确定桩截面极限弯矩Mult(如果考虑桩发生塑性铰破坏);

(2)确定土体或岩石的计算参数：

(a)砂土：5d深度内的土体有效重度γs和内摩擦角φ,10d深度内的剪切模量Gs和泊松比νs。如果缺少试验资料,可近似选取如下：(i)水上和水下γs分 别取18和10(kN/m3);或根据表2-3插值;(iii)Gs=α3NSPT,α3=0.2～1.0(Kulhawy& Manye,1990);(iv)νs=0.3;

(b)黏土：5d深度内的平均不排水剪强度Su,10d深度内的剪切模量Gs(可由10d深度内的平均Su确定)和泊松比νs。如果缺少试验资料,可采用如下方法选取：(i)根据Su与标贯击数NSPT、静力触探贯入阻力qc或原位先期固结压力的经验关系确定Su;(ii)Gs=IrSu,Ir=16～300;(iii)νs=0.3;(www.xing528.com)

(c)岩石：3d深度内的岩石单轴抗压强度qur,6d深度内的剪切模量Gm和泊松比νm;

(3)计算桩的有效长度Lcr,并检验Lcr与10d(土体)或6d(岩石)是否一致,并根据Lcr值调整剪切模量Gs,使Lcr深度内的平均Gs值与所选用的Gs值一致;

(4)按式(2-35)和式(2-60)计算k和Np。如果不考虑弹簧间的耦合效应,可直接采用式(2-35)或式(2-45)计算k值;

(5)选取α0,n和Ng值,采用第4章的弹塑性解答及其程序GASLFP或FDLLP,分析桩的性状。

在上述分析过程中,Gs,α0,n和Ng值的选取将决定了分析结果的准确性。其中,α0和n值可根据第3章的分析初步确定。因此,本章将根据大量的工程实例分析,确定相应的Gs和Ng值,并试图给出Gs和Ng值的确定方法和取值范围。并在桩基变形分析的基础上,给出确定桩基极限承载力的计算方法。