超长桩的屈曲荷载计算VIP专享VIP免费

第5卷第3期2009年6月地下空间与工程学报ChineseJournalofUndergroundSpaceandEngineeringVol_5Jun．2009超长桩的屈曲荷载计算姚文娟，傅祥卿，仇元忠(1．上海大学土木系，上海200072；2．上海建科建设监理咨询有限公司，上海200072)摘要：影响超长桩稳定的重要因素是桩侧土抗力。根据超长桩的工作特性，提出了一种新的桩侧土水平抗力计算模型。基于能量法给出了顶部有集中荷载，部分埋置于Winkler地基中超长桩的挠曲函数，并推导出超长桩的临界荷载公式。对分别采用m法，常数法和作者提出的计算模型计算的临界荷载作了比较，计算结果表明作者提出的模型计算得到的临界荷载值比较合理，m法计算的临界荷载偏大，而常数法得到的临界荷载偏于保守。分析了桩侧摩阻力对超长桩稳定性的影响，以及不同比例系数对超长桩临界荷栽的影响。关键词：超长桩；瑞里一里兹法；临界荷栽；土抗力模式中图分类号：TU473．1文献标识码：A文章编号：1673—0836(2009)03—0463—05BucklingLoadsforSuper-longPilesYAOWen-juan‘。FUXiang—qing，QIUYuan—zhong(1．DepartmentofCivilEngineeringIShanghaiUniversity，Shanghai200072，China；2．ShanghaiJiankeProjectManagementCo．，Lid，Shanghai200072，China)Abstract：Thesoilresistanceofpilesideisanimportantfactorwhichafectsthestabilityofsuper—longpiles．Basedontheworkingconditionofsuper—longpile-amodifiedmodelwasproposedforcalculatingthelateralresist·ance．Thecorrespondingflexurefunctionisgivenforthepartiallyembeddedsuper—longpilesinWinklerwithtopconcentratedloadandwecangetthefunctionofthecriticalloadofthepilebyusingenergymethod．Criticalloadcal·culatedbyMmodel，Constantmethodsandmethodprop~odinthispaperarecompared，andtheresultsshowthatcriticalloadcalculatedfromthemodelproposodismorereasonablewhilethatfromMmodeliscomparativelylargerandtheConstantmodelisconservative．Inaddition，theefectsofpilelateralfrictiononthestabilityofsuper·longpileareanalyzed-andtheefectsofdiferentcoeficientofsuper·longpileoncriticalloadareanalyzedtoo．Keywords：super-longpiles；Rely-Ritzmethod；criticalload；soilresistancemode1引言随着我国桥梁，高层建筑等建设的发展，桩基础因具有承载力高；沉降小等诸多优点而被广泛应用。尤其近几年来在软土层深厚的沿海经济发达地区，随着超高层建筑和超大桥梁的建设，出现了大量桩长超过50m的超长桩基础。置于软弱地基中的超长桩可能如细长的杆件发生失稳破坏，因此超长桩基础的应用使桩的稳定性得到了进一步的重视。有关桩屈曲分析国内外有不少解答，如考虑地基系数为常数的Timoshenko解、考虑成层地基系数的Davisson和Robinson模拟计算机解J，里迪等对完全或部分埋人桩的能量解答等。国内研究起步较晚，在吸取国外理论和实验分析基础上，70年代，胡人礼等基于m法提出一组桩身长度经验公式；朱大同用里兹法获得桩身计算长度公式彭锡鼎用迦辽金法解得了I临界荷载公式，赵明华等的能量法J，对桩屈曲进行了进·收稿日期：2009-03-09【修改稿)作者简介：姚文娟(1957一)，女，江西南昌人，教授，博士生导师，主要从事岩土工程、地下空间与工程等领域的教学与科研工作。E-mail：fxq_0716@163．com地下空间与工程学报第5卷一步的分析。以上桩身屈曲分析方法中对地基反力系数的分布多基于m法，而工程实际中桩侧地基反力系数的分布是复杂的，尤其在超长桩中采用m值法计算会使抗力增加过大，使计算值与实测值相差过大，因此国内外对地基反力系数的分布也提出了其它模式，如陕西省交通科研所提出的抛物线模式，邹新军等提出的地基系数呈一般幂分布的抛物线模式，王成等提出的m法和常数法的综合法”J。对于桩长超过50m的超长桩，桩侧土地基反力系数随桩埋置深度而增大，但到达一定深度后增长缓慢而趋于定值。这种分布形式能更好地模拟桩侧土反力系数的实际分布是合理的，因此在此基础上本文提出一种新的模式，即采用c值法和常数法的综合法来考虑桩侧土弹...