单桩反力在地震作用下超限-单桩竖向极限承载力

第三方分享代码
hacker 2年前 (2022-09-12) 黑客业务 109 1

目录介绍:

抗震设计时单桩竖向承载力特征值为什么反而可以提高?

在考虑地震荷载时,各种规范将桩的容许承载力予以提高的主要原因是:(1)桩基的长期荷载安全系数较大,地震发生的概率又低,为了减少投资可以采用较小的安全系数;(2)根据对桩基震害的调查,发现地震时大多数桩基的震陷很小,抗震承载力基本满足。

单桩承载力特征值多少吨

单桩承载力特征值为Ra=qpa*Ap+up∑qsia*lif,其中Ap为桩的截面积,up为桩截面的周长,lif为桩长度,qpa为桩端土承载力,qsia为桩周土摩阻力。即单桩承载力由桩长、桩径、桩端土承载力、桩周土摩阻力决定。后2个参数又与土质类型及成桩工艺有关。

单桩承载力是指单桩在荷载作用下,地基土和桩本身的强度和稳定性均能得到保证,变形也在容许范围内,以保证结构物的正常使用所能承受的最大荷载。一般情况下,桩受到轴向力、横轴向力及弯矩作用,因此须分别研究和确定单桩的轴向承载力和横轴向承载力。

桩的承载力是桩与土共同作用的结果,了解单桩在轴向荷载下桩土间的传力途径、单桩承载力的构成特点以及单桩受力破坏形态等基本概念,将对正确确定单桩承载力有指导意义。

扩展资料:

不同桩型的特点

1、柱桩:由于桩底位移很小,桩侧摩阻力不易得到充分发挥。对于一般柱桩,桩底阻力占桩支承力的绝大部分,桩侧摩阻力很小常忽略不计。但对较长的柱桩且覆盖层较厚时,由于桩身的弹性压缩较大,也足以使桩侧摩阻力得以发挥,对于这类柱桩国内已有规范建议可予以计算桩侧摩阻力。

2、摩擦桩: 桩底土层支承反力发挥到极限值,则需要比发生桩侧极限摩阻力大得多的位移值,这时总是桩侧摩阻力先充分发挥出来,然后桩底阻力才逐渐发挥,直至达到极限值。

桩长很大的摩擦桩,也因桩身压缩变形大,桩底反力尚未达到极限值,桩顶位移已超过使用要求所容许的范围,且传递到桩底的荷载也很微小,此时确定桩的承载为时桩底极限阻力不宜取值过大。

参考资料来源:百度百科—单桩承载力

地震作用下桩承载力不足怎么调整

一般来说,承载力够了是满足了桩基受压的能力,但是在车辆向一个方向行进时,会对桥墩及下部机构有一个侧向力,桩基同时应该满足抗拔的能力,这个需要验证的。

这个要根据地勘资料,设计标准,打桩记录。静载实验,桩身完整度等等来判定。

经过跑桩后的结果满足设计要求,可以看出来,桩基本上进入了设计持力土层,这个只是短期荷载效应下的,长期的不好判断,建议还是全面检测,对沉降过大的桩,另行补桩。

桩基竖向承载力在计算地震区和非地震区分别符合什么要求

建筑桩基震害与其抗震设计计算方法现状

建筑桩基的震害主要有:

1)上部结构过大的水平惯性力引起桩-承台连接破坏或浅部桩身的剪压、剪弯破坏;

2)由于土层的地震反应,软硬土层界面处出现较大的剪切变形,导致穿过界面的桩身发生弯曲或剪切破坏;

3)桩周可液化土层或饱和软黏土土层在地震作用下,摩阻力急剧下降,造成单桩承载力不足,整个桩基出现不容许的沉降或不均匀沉降;

4)桩基附近土体由于地震中常出现的土坡滑动、挡土墙位移或堆载失效等原因而发生流动,桩身受到侧向挤压而造成弯折、错位或损伤,液化土层侧向扩展与流滑也会造成类似破坏。

桩基与土的共同作用相当复杂,地震动力问题更加如此。关于桩基在地震作用下的工作情况分析与抗震设计计算,目前尚无成熟、完善的理论与方法可依。现行常规的做法是:经验指导为主,辅以以静代动的验算,外加构造措施保证。

地基(桩基)承载力设计的3种设计理论

地基承载力设计中有3种理论,即正常使用极限状态的容许承载力理论,承载能力极限状态的承载力理论——单一安全系数法和承载能力极限状态的承载力理论——分项系数法(也称分项安全系数法)。对应的表达式为:

容许承载力理论     p≤fa           (1)

安全系数法         p≤fu /K         (2)

分项系数法  S≤R  S=γSSk  R=Rk/γR (3)

式中:p为基底压力;fa为容许承载力(承载力特征值);fu为极限承载力;K为安全系数;S和Sk分别为荷载效应的设计值和标准值;R和Rk分别为抗力的设计值和标准值;γR和γS分别为抗力和荷载效应的分项系数。

单桩承载力由桩周岩土抗力和桩身承载力双控。在现行规范中,按桩周岩土抗力确定单桩承载力采用的是“安全系数法”,按桩身承载力确定单桩承载力采用的是“分项系数法”。

非抗震工况桩基竖向承载力的安全度

按桩周岩土抗力确定单桩承载力特征值Ra

按《建筑地基基础设计规范》[3]附录Q第Q.0.11条和《建筑桩基技术规范》[4]第5.2.2条,单桩竖向承载力特征值Ra的安全系数不小于2。

按《建筑地基基础设计规范》[3]第8.5.5条和《建筑桩基技术规范》[4]第5.2.1条,群桩平均竖向承载力安全系数不小于2,最小安全系数不小于2/1.2≈1.67。

按桩身承载力确定单桩承载力

按《建筑地基基础设计规范》第8.5.11条,桩身承载力应满足式(4):

Q≤Apfcφc             (4)

式中:Q为相当于荷载基本组合时的单桩竖向力设计值;fc为混凝土轴心抗压强度设计值;Ap为桩身横截面积;φc为工作条件系数,非预应力预制桩取0.75,预应力桩取0.55~0.65,灌注桩取0.6-0.8。

取荷载综合分项系数γS=1.35,工作条件系数平均值φc=0.67,代入式(4)并整理,得式(5):

Apfc/Qkmax0≥2.01          (5)

式中:Qkmax0为非抗震工况荷载效应标准组合下桩顶最大竖向力标准值。

《建筑桩基技术规范》第5.8.2条的公式与第5.8.3条的参数略有不同,但其安全度总体上与《建筑地基基础设计规范》相当。从式(5)可见,当以桩身保持弹性为控制目标时,桩身承载力安全系数大体也达到2,与岩土抗力安全系数相匹配。

小震工况下桩基竖向承载力的安全度

按桩周岩土抗力确定单桩承载力特征值Ra

按《建筑抗震设计规范》[5]第4.4.2条和4.2.3条,小震工况下允许单桩承载力特征值提高1.25倍,即安全系数降为非抗震的0.8倍:单桩承载力安全系数不小于1.6;群桩平均安全系数不小于1.6,最小安全系数不应小于1.33。

按桩身承载力确定单桩承载力

根据《建筑抗震设计规范》第5.4.2条,小震工况下桩身承载力可以除以承载力抗震调整系数γRE,式(5)变成了式(6):

(Apfc/γRE)/Qkmax1≥2.01       (6)

式中:Qkmax1为小震工况荷载效应标准组合下桩顶最大竖向力标准值。

按“轴压比不小于0.15的柱”取γRE=0.8,代入(6)整理后得式(7):

Apfc/Qkmax1≥1.61          (7)

从式(7)可见,当以桩身保持弹性为控制目标时,小震工况下桩身承载力安全系数大体也达到1.6,与岩土抗力安全系数相匹配。

总结以上分析,现行规范[3-5]中桩基竖向承载力安全系数汇总于表1。

中震、大震下桩基竖向承载力验算的建议方法

建筑桩基的抗震设防目标

为与上部结构抗震设防目标相适应,并考虑到桩基震后修复的困难性,提出了建筑桩基抗震设防目标如下:中震时不能损坏,无需修理即可使用;大震时容许部分受损但不能完全失效。

桩反力最大值:单桩反力可以是单桩承载力特征值的一点几倍?

桩基规范JGJ94-2008 第27页:

荷载效应标准组合作用下:

偏心竖向力下是1.2倍

地震作用效应和荷载效应标准组合:

偏心竖向力下是1.5倍

看你最不利荷载组合号,一般都是地震控制,1.5倍。

也有特殊情况是非地震作用控制,这时要取1.2倍。

以上所说都是最大反力

相关推荐

网友评论

  • (*)

最新评论

  • 访客 2022-09-13 01:49:52 回复

    建筑桩基技术规范》第5.8.2条的公式与第5.8.3条的参数略有不同,但其安全度总体上与《建筑地基基础设计规范》相当。从式(5)可见,当以桩身保持弹性为控制目标时,桩身承载力安全系数大体也达到2,与岩土抗力安全系数相匹配。小震工况下桩基竖向承载力的安全度按桩周岩土抗力确定单桩承载

    1