岩土计算取值原则讲解.doc

2.2 地基反力系数cz的确定 对于地基反力系数的确定，不同的学者有各自的看法。综合起来如图3［2］所示。式中：Z为深度，K为比例系数，n为指数，反映地基反力系数随深度而变化的情况。 就图3的四种地基反力系数分布而言，其图形丰满程度由左向右依次降低，亦即在相同的桩、土条件下，土反力按上述图式次序依次降低，以张氏法获得的地基反力为最大，C法次之，m法再次之，K法为最小，再由图4可看出在超固结粘土中桩身计算弯矩与实测值相比较可见，四种图式正好与上述顺序相反［4］。因此，实用时，应根据土质来选择以何种图式较为适宜。一般说来，m法和C法适用于一般粘性土和砂性土，而对于超固结粘性土、地表有硬层的粘性土和地表密实的砂土等情况可考虑采用常数法(张氏法)。我省较为普遍的是红粘土地基，一般在接近地表面的土层，其含水量低、物理状态较坚硬，水平抗力系数高，具有超固结性。因此，地基系数采用常系数法。即cz=const=k。 4.6.2 水平荷载作用下弹性桩的计算 水平荷载作用下弹性桩的分析计算方法主要有地基反力系数法、弹性理论法和有限元法等．这里只介绍国内目前常用的地基反力系数法。地基反力系数法是应用E．文克勒(Winlder，1867)地基模型，把承受水平荷载的单桩视作弹性地基(由水平向弹簧组成)中的竖直梁，通过求解梁的挠曲微分方程来计算桩身的弯矩、剪力以及桩的水平承载力。 1．基本假设 单桩承受水平荷载作用时，可把土体视为线性变形体，假定深度z处的水平抗力等于该点的水平杭力系数与该点的水平位移的乘积，即 F=KX 此时忽略桩土之间的摩阻力对水平抗力的影响以及邻桩的影响。 地基水平抗力系数的分布和大小，将直接影响挠曲微分方程的求解和桩身截面内力的变化。图4—23表示地基反力 系数法所假定的4种较为常用的kx分布图式： (1)常数法：假定地基水平抗力系数沿深度为均匀分布，即是kx=kh。这是我国学者张有龄在二十世纪30年代提出的方法，日本等国常按此法计算国也常用此法来分析基坑支护结构。 (2)“k”法：假定在桩身第一挠曲零点(深度t处)以上按抛物线变化,以下为常数； (3)“m”法：假定kx随深度成正比地增加，即是kx=mz。我国铁道部门首先采用这一方法，近年来也在建筑工程和水平荷载作用下弹性桩的分析计算方法主要有地基反力系数法、弹性理论法和有限元法等．这里只介绍国内目前常用的地基反力系数法。 　　地基反力系数法是应用E．文克勒(Winlder，1867)地基模型，把承受水平荷载的单桩视作弹性地基(由水平向 弹簧组成)中的竖直梁，通过求解梁的挠曲微分方程来计算桩身的弯矩、剪力以及桩的水平承载力。 1．基本假设 单桩承受水平荷载作用时，可把土体视为线性变形体，假定深度z处的水平抗力等于该点的水平杭力系数与该点 的水平位移的乘积，即 F=KX此时忽略桩土之间的摩阻力对水平抗力的影响以及邻桩的影响。 地基水平抗力系数的分布和大小，将直接影响挠曲微分方程的求解和桩身截面内力的变化。图4—23表示地基反力 系数法所假定的4种较为常用的kx分布图式： (1)常数法：假定地基水平抗力系数沿深度为均匀分布，即是kx=kh。这是我国学者张有龄在二十世纪30年代提出 的方法，日本等国常按此法计算国也常用此法来分析基坑支护结构。 (2)“k”法：假定在桩身第一挠曲零点(深度t处)以上按抛物线变化,以下为常数； 　(3)“m”法：假定kx随深度成正比地增加，即是kx=mz。我国铁道部门首先采用这一方法，近年来也在建筑工程和 公路桥涵的桩基设计中逐渐推广。 (4)“c值”法：假定kx随深度按CZ 0.5的规律分布，即是kx=cz0.5(c为比例常数，随土类不同而异)。这是我国交通部门在试验研究的基础上提出的方法。此时忽略桩土之间的摩阻力对水平抗力的影响以及邻桩的影响。 地基水平抗力系数的分布和大小，将直接影响挠曲微分方程的求解和桩身截面内力的变化。图4—23表示地基反力 系数法所假定的4种较为常用的kx分布图式： (1)常数法：假定地基水平抗力系数沿深度为均匀分布，即是kx=kh。这是我国学者张有龄在二十世纪30年代提出 的方法，日本等国常按此法计算国也常用此法来分析基坑支护结构。 (2)“k”法：假定在桩身第一挠曲零点(深度t处)以上按抛物线变化,以下为常数； (3)“m”法：假定kx随深度成正比地增加，即是kx=mz。我国铁道部门首先采用这一方法，近年来也在建筑工程和 公路桥涵的桩基设计中逐渐推广。 (4)“c值”法：假定kx随深度按CZ 0.5的规律分布，即是kx=cz0.5(c为比例常数，随土类不同而异)。这是我国交通部门在试验研究的基础上提