鉆孔灌注樁的計算和配筋

1、鉆孔灌注樁的計算和配筋北京市樁基研究小組© 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserve21 W.C1© 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserve21 W.C1建筑物樁基在地震荷載作用下的受力分 析實際是一個動力計算問題。地震時，地震 波通過土介質(zhì)以彈性波形式向四周傳播，土 層振動引起樁基礎(chǔ)的報動，樁基礎(chǔ)振動能量 又傳給上部結(jié)構(gòu)，上部緒構(gòu)振動

2、反過來又以 慣性力作用于樁基礎(chǔ)和地基上，瞬時間樁承 受了附加的垂直荷載、彎炬和水平剪力。在 地震中上部結(jié)構(gòu)-樁-地基土，三者相互作用 比較復(fù)雜。近年來國外雖已開始研究試用動 態(tài)法計算，但須要一個探索過程。目前，樁 基的抗產(chǎn)設(shè)訃大部分國家仍以靜力法為主， 即將上部結(jié)構(gòu)(或包括地下部分)所受水平 力作為樁基的荷栽進(jìn)行計算。本文根據(jù)鐵 路工程技術(shù)規(guī)范第二篇“橋涵”(簡稱 “鐵規(guī)”)和工業(yè)與民用建筑抗農(nóng)設(shè)計規(guī) 范(TJH-74 )的規(guī)定，結(jié)合北京“前三 門”工程和天壇小區(qū)一些樁的水平荷載試驗 結(jié)果，提供一個設(shè)計計算參考資料。灌注樁一般為元形鋼筋混凝土截面，在 軸力、彎矩和剪力共同作用下的正截面強(qiáng)度 計

3、算在規(guī)范“TJ10-74”中沒有明確規(guī)定， 經(jīng)多種方法計算結(jié)果比較，文獻(xiàn)m的方法 比較切合實際。最后結(jié)合北京“前三門”統(tǒng)建高層住宅 建筑采用鉆孔灌注樁的設(shè)計計算，列舉了較 詳細(xì)的計算實例以及1976年唐山地震津唐地 區(qū)樁基農(nóng)害調(diào)査概耍，一并提供大家參考。一. “前三門”工程樁基抗水平力試驗在“前三門”統(tǒng)建工程中，對7根0400 毫米灌注樁、2根250X250毫米預(yù)制樁進(jìn)行 了水平靜栽試驗，結(jié)合以前在天壇小區(qū)的26 根灌注樁水平靜載試驗結(jié)果簡介如下，具體 內(nèi)容詳見文獻(xiàn)2。1單樁水平容許承載力根據(jù)單向多次加卸荷水平靜力試驗所得 水平力-位移曲線，開始突變點(diǎn)(相同荷載 增址下，位移增杲明顯增大)的前

4、一級荷載 為臨界荷載，并以此作為單樁容許水平承載 力，見表1。表1瞥配筋標(biāo)號臨界荷載H；(t)水平位移Yt (mm)©400淞注樁20U612455.01245250X250預(yù)制柱3004蟲1625354.57.0表1為樁頂A由吋的單樁水平容許承裁 力，當(dāng)樁頂加有單樁垂直容許承載力90% 時，其水平容許承栽力還可提為1252.50 倍。2 樁頂自由狀態(tài)下樁身彎矩的分布由測得樁身鋼筋在不同水平力作用下的 應(yīng)力值，然后計算出樁身最大彎矩值，見表 203 土的水平抗力系數(shù)實測值用樁在臨界荷載利對應(yīng)的水平位移 Y/乍為確定樁側(cè)土抗水平力系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)c 試驗表明，影響抗力系數(shù)的主要是靠近樁頂 部

5、分土層的好壞，“前三門”工程這部分土 質(zhì)多為砂粘填土或房雜土，按試驗結(jié)果求得號人土探(m)樁 徑(mm.配筋混餐土標(biāo)號水平力(t)水平位務(wù)<mm)(tm)的採度(m)彎度 第點(diǎn)50119.81C42061630040.90251.283401.122.82501-49.00©420616SOO61.331.343.0920118.84©3963*1211820041.802.530.664.0020228.58039520122 01820Q76.203.50現(xiàn)有不同計算方法的土水平抗力系數(shù)，見表3。、5茶土系數(shù) 質(zhì)、張氏堆k(t/ms)C值法C

6、(t<mz)K 一法K(t/m$)m法較松稍密填土30002500300002000中密一較密填土900018*)00700015000120000150000600013000注，表列敎整為規(guī)期®向加卻祈妹果的實測敎卑， 當(dāng)用干長期水平餡我或反復(fù)水平荷載的，為安 全計衣中救值可祈誠50%.實驗衣明，樁身穹 矩值以c值注和m拄比較接近實側(cè)結(jié)果，張 氏法偏小.K一法僞大。二、樁基的受力分析1 基本假定(1)樁基在垂直、水平荷載和彎矩共 同作用下，樁側(cè)和地下室以及承臺側(cè)壁土壤 均具有穩(wěn)定樁基和抵抗外力的作用。對土的 彈性抗力參數(shù)的分布規(guī)律和大小參照文 獻(xiàn)31和“鐵規(guī)”按m-法計算。

7、即土的彈性 抗力地基系數(shù)在地面或樁頂處為零，隨深度 按直線增長.表達(dá)式如下，Cy=my； Co = mm、( 1 )式中5樁頂下深度y處土壤的水平地 基系數(shù)(T/m3),Co樁底深度h處土壤的水平地基 系數(shù)(T/m»)>分別表示土的水平或豎向地基系數(shù)隨深度變化的比例系數(shù) (T/m*)。非巖石類土的尬、尬。數(shù)據(jù)，除前面介 紹的北京測試結(jié)果外，“鐵規(guī)”中樁在地面 處水平位移小于6毫米時的參數(shù)如表4。土 的 名 稱1流電性粘華土 I" 1 缺泥3005032輕塑性粘*土 1>厶二九5、粉細(xì)砂500-10003硬墊性帖性土05A"0.細(xì).中砂100020004

8、半干硬的牯性土.祖砂200030005礫砂.軸礫砂.脈石土.碎石卵石土300080006塊石土.煤石土8000-12000注，當(dāng)結(jié)構(gòu)在地而處的位移大于6毫米時.應(yīng)適 當(dāng)降低, 北京左天壇及“前三門”工程的實測數(shù)據(jù)均 比上表數(shù)值大有待進(jìn)一步試驗研究, 一般地層可化為三層不同性質(zhì)土層，其折第 m值可矣照圖1.按(2)式計算，m_+ms(2hi+2h + hj(2 >0嚴(yán)工JC圖1三層土的m他折算圖(2)樁基計算 簡圖可根據(jù)上部結(jié)構(gòu) 和基礎(chǔ)類型具體情況 確定。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為 大模板承重剪力墻結(jié)構(gòu)并有地下室時，可將帶墻的縱橫交叉的條 型承臺視為絕對剛體、將樁視為樁身彈性固定于土中的柱、樁頂與基礎(chǔ)承

9、臺固結(jié)的框架 © 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserve21 W.C1結(jié)構(gòu)來分析（見圖2 ）,因而群樁中毎根樁 頂所受水平剪力Q。與彎矩M。均相等，僅 軸力隨各樁所處位置不同 而不同。（3 ）樁的計算寬 度，樁側(cè)土在承受處平荷 載時，實際上是在地基中 空間受力。而簡化計算是 將樁當(dāng)作平面受力來考 慮，其計算寬度6規(guī)定如 下*7777.H +圖2樁基計算簡圖1）單根樁的計算寬度6如表5所示。表5樁的尺寸樁計算寬度b°（m矩形註元形樁當(dāng)樁徑d或?qū)挾?b>

10、;lmbo b +【bo=O.9Cd +1)當(dāng)樁袒d或?qū)挾?b<rbo*5b+D.56=0.9(l5d+05)2）當(dāng)樁基下面位于外力作用面內(nèi)數(shù)根 樁組成時（圖3 ）,還應(yīng)乘以樁間互相影響 系數(shù)K：當(dāng)樁間凈空 匚 o A0 6h °,K= 1 i當(dāng)樁間凈空SC0.6札時，K值按（3 式確定式中 m = （3d + l）,表示樁埋入土中的計 算深度（m）!C隨一列樁軸上樁的根數(shù)n而異 的系數(shù)，如表6所示。表6毎列樁根數(shù)n123A4系數(shù)C1.0522圖4（4）可以同時 考慮地下室承臺側(cè)壁 土反力與樁共同承受 水平力進(jìn)行計算。地 基水平弾性抗力系數(shù) 的分布如圖4所示。

11、圖中 X地下室及承臺的有效高（mh叫-地下室及承臺側(cè)壁土的地基水平抗力系數(shù)，隨深度變化的比例系數(shù)（T/m< ） o（5）樁的變形系數(shù)a,及對樁身所受 彎矩My、剪力Qv的實際影響深度隊 可按 下式計算*樁的變形系數(shù)幺=;/勢-式中 EI=0.85EhI（ 5 ）Eh混凝模最（T/E ）,I 樁截面慣性矩（）。當(dāng)樁長時為剛性樁,當(dāng)樁長h>-時為弾性樁。實際上絕大多數(shù)屬于彈性樁，因此這里 介紹的計算方法主要是指這一類（對于剛 性樁或高承臺情況可參閱“鐵規(guī)"及文 獻(xiàn)）o當(dāng)樁頂為固結(jié)，作用有外力（軸力、水 平剪力、彎矩等時.對樁身產(chǎn)生的彎矩、 剪力的實際影響有效深度予=等（單位：

12、米）（6 ） 在樁深心竽處，可認(rèn)為My、Qy均 等于零。2.基本計算公式（1 ）根據(jù)力學(xué)假定，樁作用于土上的 橫向壓應(yīng)力b”鋅丁樁身上各點(diǎn)橫向位移“ 與該點(diǎn)土的橫向地基系數(shù)Cy的乘積。由于 Cy是隨深度y變化的，即c”=my,所以 在任一 9處作用于樁身的水平反力則為mgbg干是.固定干土中的彈性樁的彈 性曲線微分方程為利用審級數(shù)積分法可求得上式的解，即 可求得沿樁身各點(diǎn)的橫向位移丄、轉(zhuǎn)角卩、 彎矩M、剪力Q以及樁側(cè)土壓力的具體 讓算公式（8 ）：（2）計算步序及有關(guān)參數(shù)（當(dāng)幾=4.0 時”1）當(dāng)樁底置干非巖土地基中時，首先 求每根樁頂作用有單位橫向力（Q°= 1 ） 或單位彎矩（M

13、°= 1 ）時的樁頂橫向位移 H（=0QQ=§1）,或 §Qm=°3 和轉(zhuǎn)角叭（= 或轉(zhuǎn)角兔（=6“=久），見圖6。© 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. hUp:/A¥WW.cnki.nelx=%4+晉 B】+jy廠 g+_rDi(P =axozl2 +卩月2 + 忑C,+ 2_d十 alEl 5M=aEi(<u/4, + Wu3s)+ MoC3+勢Q=a2El(axcAt-cp0Bt)+aM

14、76;C； -QvD.如B|a 1I _ 0 O 丄 Qo D(8)Zq二碇T（BR-BR）+Kh（B2D,-BQ）X廠缶B J匚氐而芹喬；roETx士比（4£一4/）_ © 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. hUp:/A¥WW.cnki.nel式中He、J M。、Q。表示樁頂處的水平 位移、轉(zhuǎn)角、彎矩及剪力,4|、B" 5、 D,、A2D為影響系數(shù)，可按不同換算 探度（h=ay ）按文獻(xiàn)3査表求得。但一股情況下，k=ah4

15、,即可按 人=4.0査表計算。上述影響函數(shù)在本文算例 中已經(jīng)列出，所以不必査表。沿樁身M、 Q、及"z的分布變化規(guī)律見圖5。（AQ 心403）-卜©（/121）4_21.6）x （A*廠4旦）+忑（A*,-比匕）r l.式中 K、=定0：當(dāng)人=4.0時，（9）式可簡化成（9）'式:圖56L751oeF1.625（1噸）2）當(dāng)剛性承臺基底產(chǎn)生各種單位位移 時（如豎向亠=1 ,橫向/嚴(yán)1 ,轉(zhuǎn)角爭= 1兒求出每根樁處所引起的四種力（“、23 &=務(wù)欝（粉噸） © 1994-2013 China Academic Journal Electronic P

16、ublishing House. All rights reserved. hUp:/A¥WW.cnki.nel內(nèi)、p$及p,)的基本數(shù)值。a. 當(dāng)承臺基底沿豎向產(chǎn)生單位位移時， 在樁頂處引起的軸力宀<10)而+式中E系數(shù)、對摩療樁'9 打入或振動沉人者£ = 鉆孔樁f =-|-；柱樁F = 1,E、A -樁的混凝土模量和橫截面積； 力。一樁底計算面積。對摩擦樁為毎 樁四周自樁頂?shù)孛姘磩?wù)(0 為樁周土的平均內(nèi)燈擦角)向 下擴(kuò)散至樁底面面積，當(dāng)此面 積大于按樁底面中心矩計算的 面積時，則采用按樁底中心矩 的計算面積，詳見算例)C?；淄恋呢Q向地基系數(shù)，C

17、6;=b. 當(dāng)承臺基底沿水平方向產(chǎn)生單位位 移時，在樁頂所產(chǎn)生的橫向力心(見圖7)：宀=石石二疔(ila)C當(dāng)承臺基底沿水平方向產(chǎn)生單位橫向(116 )位移時.樁頂處所引起的彎矩P昇成基底順 樁頂面彎矩方向產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)角時，在樁頂所 引起的橫向力宀(見圖7 )：d 將座標(biāo)原點(diǎn)設(shè)于樁群平面重心處(圖8 ),根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)形變法.按下式即可求 得剛性承臺基底處的豎向位移:水平位移:繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)角：弓呼二瀘(12)上式中5=叫,+雖尹仏久+加"4+舉瀘圖8(13) n<i行樁的根 數(shù)：B。一承臺及地下 室側(cè)壁抗橫 向力的有效 寬度。(3按下式求得每根樁頂處的軸力N,、剪力Q。及彎矩Nt=(b

18、±xt)pxQo=aPi BP3( 14 )叭7卩4一呱-般設(shè)計即按上式求出各樁頂?shù)腘,、Q。、M。后，即可計算樁的配筋。如需求出 沿樁身分布的M”、Qv及口時可參閱算 例，用列表法進(jìn)行計算。三、元形截面樁的強(qiáng)度及配筋計算24在建筑物樁基中.短根樁隨其所處位置 不同，在外力傾覆彎矩M、橫向力Q以及軸力N的組合作用下，實際是處于偏心受壓、受彎或偏心受拉狀態(tài), 如圖9所示。元形截面鉆孔灌 注樁正裁面強(qiáng)度的計 算建議如下，I 基本假定（1）沿周邊均 勻配遡縱向鋼筋的數(shù) 燉不少于6根；同時還受剪力作用,（2 ）受拉鋼筋先達(dá)到抗拉強(qiáng)度的構(gòu) 件，其中和軸位置可按元心角確定，混凝土 受壓區(qū)面積及合

19、力點(diǎn)位迓應(yīng)按割元進(jìn)行甘 算；式中N軸切K安全系數(shù)（考慮抗黒荷載 組合時，K=O.8X155= 1.24）;No元形截面的軸壓力，N9RaA-R9AftR°混凝土抗壓強(qiáng)度：M大小偏心交界處（ =KN + Rg.Ag<0.5）的截面界限強(qiáng)度.N嚴(yán)1994-201 hina Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reshtl 25 mnki.nc(18 )式中2沖昨_網(wǎng)叫航匹代-1.667(l+O.6-)0w+l667(l +(19)（3 ）受拉鋼筋先達(dá)到抗拉強(qiáng)度的構(gòu) 件，受壓區(qū)混凝土的極限應(yīng)力圖形取矩形，

20、極限應(yīng)力取彎曲抗壓設(shè)計強(qiáng)度Rwy< 4 ）當(dāng)受拉和受壓區(qū)鋼筋均能達(dá)到各 自的設(shè)計強(qiáng)度時，其應(yīng)力圖形均取矩形；且 其屮和軸與受壓區(qū)混凝土之中和軸相重合。2 受彎構(gòu)件當(dāng)&仇<0.37 時（15 ）或 1 667九+1.667 口 亠：_才Kw，A，vr>r9 =0 （ 16） 式中a鋼筋距元心的半徑：r元形半徑；化配筋特征值，化=等討R。-一鋼筋設(shè)計強(qiáng)度；?；炷翉澢箟涸O(shè)計強(qiáng)度,M彎矩，K安全系數(shù)$血配筋面積；A 元截面面積。3 .偏壓構(gòu)件當(dāng)。"0.8, a<037時Q.5RwAf%相應(yīng)于截面界限強(qiáng)度皿的偏心距，4 健拉構(gòu)件AJkn=n=1+強(qiáng)1 Rg-

21、A0Q1.0（系數(shù)【，經(jīng)計算分析對截面強(qiáng)度影 響較小，因此.實際應(yīng)用中可取£ = 1.0）|N玖截面的軸拉強(qiáng)度，N譏兔一偏心距，e嚴(yán)憐截面抗鸞強(qiáng)度，MpuRyV. /而7乂久（1一06久）。計算 配筋時，式（18可改用式 （19）t1994-201 hina Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reshtl 25 mnki.nc5 偏拉時的受5?校孩樁身受壓（偏壓）時承受剪切，一般情況 下問題不大。當(dāng)樁身處于偏心受拉時,樁頂混 凝土因受拉可能已經(jīng)開裂，這時再受剪切是 最不利的狀態(tài)。對這種受力狀態(tài)的驗算尚無

22、確切資料.建議用如下兩種方法，供參考。（1）按拉-剪組合應(yīng)力公式校核（20）式中s：偏拉時鋼筋受拉應(yīng)力；o Rg S尸亍%鋼筋設(shè)計強(qiáng)度;K 實際安全系數(shù);Z一鋼筋抗剪應(yīng)力,t=1.33Q樁身所受剪力）久一鋼筋面積。（2 ）將剪力變 換成鋼筋拉力（圖10） 設(shè) T =Q“（表示剪切給縱囹W 筋拉應(yīng)力的増量）.+尺0爲(wèi)(21 )符號同上。四、廿算實例1 “前三門” 202號住宅樁基計算（1）計算資料：詳見文獻(xiàn)4。具依 數(shù)據(jù)如下（圖11）：N=8650噸.整個計算單元全長47.54 米，樁總根數(shù)允=254根.采用H00鉆孔灌 注樁.有效樁長9.5米.樁距約1.2米， 2從切=3830米為邊樁距座標(biāo)原

23、點(diǎn)¥目離£ =6.14 米；8度地震力作用下：M = 14200噸米.H°=526噸）9度地震力作用下：M=28400噸米,H。=1032 噸；樁混凝土 150號.Ea=23X105噸俅I ©400樁 A = 7t X0.22 =0.1256米為I =-X0.44=1.256X 10-3 米 °,EIu 085比/=2455噸米地下室側(cè)壁部分：w=500/米“雜 填土），樁底考慮有虛土影響，肌。一律釆 用2000噸/米3樁側(cè)部分：為對比仇值的不 同影響取了四種： m=500噸/米"考慮最不利情況）； 按鐵路工程技術(shù)規(guī)范（以下簡稱 “鐵

24、規(guī)”）參數(shù)（按圖1,取三層土折算值），雜填土 "=500, h t =2.6 米砂 2=1000, h:=4.8 米砂卵石 尬嚴(yán)2000,山=21米 +h 2 + =9.5 來771（/1? + 叫（2仏 + h2）h, + w.（2h| 卜 2h.+h.）h. m=tl=:-= 1356噸/米 $ m=2000噸/米134-2013 C liina AcxJmic Journal Electronic Publishing House. All rights rcscrvvcttp;/www.enr 按202號工程試樁給果,建議取下值核算，地下室側(cè)壁部分加“ = 1000噸/米 考

25、慮地基條件較好時加=4800噸/米4。本算例先以“=500, m=2000,mu = 200077/0計算女j下，其余結(jié)果比較見表 10。（2）樁的變形系數(shù)。及影響深度卩 饑=39 + ）=3（04+1）=42 米，L°=08米.-(1.51X0.82 - 0.872)X10-e毎列樁數(shù)n =11根4, AC =0.45=1.704X103 噸 / 米b尸0.9(l5d + 0.5)(C+；6 h：)q 一-0.87X107Pl戸廠陽一04813X10f=0.9(1.5X0.44-0.5)= 1.808X10沌X(0.45+與舉24)=0.62 米仝0仝2 1.51X10"

26、0.82X10"3占評嗓2=0.87 h =95米竽=287米.屬于彈性 樁。-44"a 0.87=4.6米（需要配筋最小深度）（3）樁的受力計 算圖12樁長9.5米，土的內(nèi)摩擦角0取20° （圖12）加tg-=95tg卑一=083> 乎 =0.606'=113米'.Pi=2lT3Z麗十市7=1=0.5X9.5 ,123X105X0.1256'十 2000X9.5X1.13= 15868噸/ 來.2.4412.4411 =匚麗廠=0.87吹2435= 1.51X107 米/噸x 1.7511.751fl 53 »E10.87

27、X2455=0.82X1()71/ 噸/米§ 125_1.625°3斬=017 rX 2455=087X10T/噸° M7-V=3.137X10 惋米1）不考慮承臺及地下室側(cè)壁土反力影8650響了 z=勿妙=254 X15868=4030X10' 丁“=2 叫宀=254X1.704X 10s=432.8X1()3=254 X3.137X 訶+3330 X15868 =61571X10兒=-2心久=一 254 X1.808 X 10= -459.2X 13"豎向變位5=誥=篇篇=2146毫米8度時，“地震水平位移了 “HfsMI人舁"一人

28、/=61571X0.526+459.2X14.2=兩:=1.47毫米(9 度時 a =2.941®米) 基礎(chǔ)轉(zhuǎn)角R= VaaM-冬_ 432.8X14.2+459.2X0.526=一-432.8 X 61571-4597?=0.000242弧度(9度時為0.000483弧度)© 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserves27* ki.nct毎根樁頂彎矩M°=B 久一"嚴(yán)0.000242X3.137 X103-0.00147X1.808X

29、108=-19噸米（9度時為一38噸米） 剪力Q 嚴(yán)妙28久=000147>< 1.704X10' 一 0 000242 X 1.808X109 =2.07噸 （9度時為4.14噸）外排樁軸力M = （b±B 巧卩=（0.002146±0.000242 X 6.14）X1586857.63噸10.47噸9度時M = （0.002146± 0 000483 X6.14）X1586881.11噸1 一 13.01 噸2）考慮承臺及地下室側(cè)壁反力彫響 因地下室一側(cè)有沿墻坡道和窗井測壁 抗側(cè)向土反力的有效高度取心=25米， m»,=500噸

30、/ 米。cnmnhn=1250噸 / 米'y b b =nipl =4030 X108GBaC.h“=加 Z+2=432.8 乂 10s47.54X1250X2.52=507 X103+加應(yīng)e+笛尹-=61571X 108 +1250X47.54X2.5*12=61649兒產(chǎn)一勿Q+旦譽(yù)- = -459.2X10$1250X47.54X2.52'一 397.3X10b =0.0021468度時：61649X0.526+397.3X14.2 * =397.32= 1.22毫米（9度時為244毫米） _ _507 X 1£. 2+397.3 X 0.526卩=乂 C164

31、9二 3防=0.000238弧度（9 度時為0.000476 弧度）每樁樁頂，Mo=O.000238X337X 10* 0.00122 X1.808X10J = 1.46lMi-米 （9度時 292噸米）Qo=0.00122X1.704X105-0.000238X1.808X103=l.C5噸 （9度時3.3 噸）M=（0.002146 ± 0 000238X 6 14）X15868 57.24噸10.86 噸9 度時 <=（0.002146+0.000476X6.14）X15868_J 80.43噸_ -12.32噸一般工程樁的受力計算到此即可進(jìn)行配 筋計算。為了進(jìn)一步了解沿

32、樁身彎矩、剪 力、側(cè)力分布規(guī)律，下面再按式（8 ）列表 7、8、9計算如下，供參考之用，沿樁身分布的彎矩Mv=aEJ（a%43 + 0°B3）+陸當(dāng) S>4.0.式中C$、D3 均可用丘=4的值，如表7所列。co = 19OO=（一 0.000242）不考慮側(cè)壁反力%- 0.000238考慮側(cè)壁反力。m=2000ax0=aa =0.87X0.00147=（0.001279） 、0.87X0.00122=0.00106a =0.87”（-19噸米）1.46噸米Q。（2.38 噸）= 1.9 噸aEI=O.87X2455=2136沿樁身分布的剪力Q=a,E/(ar044+<P

33、eB4)當(dāng)心0時,式中久、B, Co 均可按A =4.0的值.如表8所列。訕_(T65噸)，° _(207噸)7° -1.27噸 °。一 1.65噸疋 E!=0.87X 2455 = 1858沿樁側(cè)土的反力不宀十 aa2El C,丄Q j+ eF0'當(dāng)心4.0、式中缶、J3k G、0均可 按*=40的值，如表9所列。_?=(一0.0002782) M=-(0.001022)a -0,0002736 'aQ7= -0.000785a3El =0.87l X 2455=1616.63Qo _(0.001279)a3 El = 0.00102計算結(jié)果如表

34、10所示。2.“前三門” 504號住宅樓樁基計算(1)計算資料地上13層，地下一層，傾懐彎矩M,基 底水平剪力H,以及垂直荷載N均取到承臺 底。自振周期按8度設(shè)計經(jīng)驗公式，Tt = 0.045X層數(shù)=0.045X13=0.6 秒；當(dāng) 9 度 校核時，將周期乘以延長系數(shù)12即匚=12 X0.6=0.7 秒。2=3114噸.計算單元仝長Bo = 159 米，取16米；總樁數(shù)"=78根，無外桃樁， 有效樁長10.5米,0400毫米鉆孔灌注樁， 樁距約11米，藝叫氏=989米'，邊樁距座標(biāo)原點(diǎn)距8度地震作用下:M=6370噸米H =230噸離工=4.95米,1994-2013 Chi

35、na Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.299度地慮作用下:M = 10900噸米H =394噸根據(jù)表7、&9計算結(jié)果整理如圖13所示。 參照上述方法，釆用不同m”、m值，1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.291十(-IW3小|A(叩nW0T(-W7；M田0)(喲_弘因昨)£無()150號©400灌注樁，A=0.1256米 3Z=1.256X

36、1()7 米EI=0.85X23X105X1256=2445噸米Sm=2000噸/米餐m 0=2000»6/ 米 $Co = m0h=21000U$/4e他=兀X06' = l13米'樁基橫剖面與201號工程 相似，樁位及承臺平面如圖14 所示。(2)計算結(jié)果匯總?cè)绫?11所示。由喪11可以看出*1 ) m*及m值對計算結(jié) 果有著直接影響，但還不是線 性關(guān)系，按“鐵規(guī)”值與“前 三門”工程試測值有一定出 入，如表11中最后二種土質(zhì)m1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rig

37、hts reserved.29換算深度AaxcAt”，+h=ay®00Qo0Q0.4一0.1067(-0.0000136) -0.00001130.00213(0.00000052) 0.00000051(.00001308) -0.000010791.0-0.16652(-0.000213)-0.0001767-0.08329(0.0000202) 0.0000198 0.0001928) -0.00015692.01.29535(-0.0016568)-0.0013749-1.31361(0.0003179)0.0003126(-0.0013389)-0.00106233.0-3

38、.54058(-0.0045284)-0.003758 5.99979(C.0014519)0.001428c -0.0030765) -0.002334.0-1.61428(-0.0020647) -0.0017J3411.7307(0.0028388)0.0027919(0.0007741)0.0010785注*括號內(nèi)數(shù)字表示不考慮儻壁反力結(jié)果（下同）。Qa2ElaxzAi 丄叭B.)換算深度hatQA4B4十0000000.4-0.08(-0.0001023) -0.00003488一0.02133(0.000005162)0.000005077(-0.00O09714)-0.00007

39、981.0-0.49881(-0.000638) -0.000529-0.33298(0.0000806)0.00H0792(-0.0005574)-0.00044932.0-1.84818(-0.00236) -0.00196-2.57798tO.0006239)0.0006136(-0.001736)-0.0013463.01.96928(- 0.00252)-0.002089-6.7646(0.001637)0.001610(一0.000883)-0.0004794.09.24368(0.0118)0.00981-0.35762(0.0000865)0.0000851(0.0117135

40、)0.0097249ci = myxcA +%/a® +h4Vo RCtMe丹7 C,01(0.00147) 0.0012200°°0.40.99991(0.0014699)0.00121990.39999(-0.00011126) -0.000109420.0S(-0.000)8176) -0.00W36281 00.99167(0.0014576)0>00120980.99722<-0.00027739) -0.00027280.49041(0.002104-0.000392042.00.73502(0.0010805)0.00089671 822

41、94(-0.00050707)-0.000493631.92402(-0.00196635 丿 -0.001510363.0-0.92809(-0.0013643)-0.00113231.03679(-0.00028839) 0.000283623.2247J(-0.0032957)-0.00253144.0-5.85333(-0.0086044)-0.0C7141- 5.94097(0.0016525)0.0016252-0.92677(0.00091716) 0.0007275EG +于2 (盹來)aEIC$iM0C,6M匸+011.0(-1.899) -1.459°0(-1.8

42、99)-1.459! (-0.0279369)0.99974(-1.898503)0.39998(0.9519524)(-0.9744908 /-0.0230458-1.45862070-7579621-0.7237044(-0.4117919)0.97301(-1.851544)0.99445(2.365791)(0.1034551)-0.3351149-1.42253961.88M8280.1268283(-2.8596896)0.2067G(-0.3926372)1.64628(3.91S1464)(0.6658196)-2.2689J350.30166283.11)70060.5491

43、243(-G .5709425)-4.68788(8.9022841)|-0.89126(-2.1211988)(0.210142S)-4.97653056.8396169-! .63893770.1741487(1.6533615)2.3035142-17.9186(34.0274214)26.1432374-15.0755(-35.87969)28.55807251 (-0J989071) -0.1213209+ «MC4+Q0Dl(lk6)/E他Q4Q產(chǎn)+00U(2.067)1.649(2.067)1.649(-0.1805) *0.1483-0.0032(0.005286)0

44、.0040610.99966(2.0663)1.64843(1.8911)1.50419(-1.0358) 0.8358-0.12493(0.20638)0.158540.96667(1.99811) .59404(1.16869J0.91678(-3.2258)-2.50112-1.9662(3.24816)2.4951-0.05652(-0.11682) -0.0932(-0.09446) -0.09922(- 1.64078)0.89007-8.84029(14.6042)11.2183-6.51972(-13.8897) -10.751(-0.9263)-0.42277(21.7659

45、)118.0707-15.6106(25.7887)19.8099-23.1404(-47.8312)38.1585(-0,2766)-0.2779C"角6）（噸/米'）衷9r，Di+©+h ra*=myio00(0.00147)0.001220000.01067(0.000013642)0.000010883(0-0012905)0.001058560.45977919.54(1.18667)0.9733880.16657W.00021294)0.0001699(0.00088295)O.noO7t49h149432298.86(2.0298)1.643461.3

46、0801(0.0016724)0.0013342(0.00027946)0.000221872.2988545S7.7(1.28487)1.020093.85838(0.00493327) 0.0039355(-0,00001511) 0.000011793.448286826.56(-0.104207)0.0081314.54780(0.00581475) 0.0046388(-0.00018999) -0.00014954.59779195.4(-1.74703)-1.37471© 1994-2013 China Acadcmie Journal Electronic Publi

47、shing House. All rights reserved. http;/w3,.enki.j表10目mn=500m-500md=500Tnr.=1000h = 95mm=500h=9.5m m = 1356m=2000h = 957Hm = 4800樁的變形系數(shù)aa=066o=0.807a = 087<* = 1.0394影響深度1/=十®)V=6.06V =4.969=4.6V =3.85豎向變形不計側(cè)力考慮側(cè)力不計慚力考慮側(cè)力不計僥力考慮側(cè)力不片側(cè)力考慮側(cè)力bo=Uo(mm)2.1462.1462.1462.1462.1462.1462.1462J46水平變位 a=

48、a?°(mm)3.082.161.79l1.441.471.220.9150.727基礎(chǔ)轉(zhuǎn)角英度)0.0002450.0002380.0002430.0002390.0002420.0002380.000240.000236軸力57.9257.2457.7357.3457.6357.2457.4457.05NM) mtn10.1810.86| 10.3810.7710-4710.8610.6711.06剪力Qo(T)2.071.382.071.592.071.662.071.53樁頂彎矩M0(T.m)-2.68-1.72-2.191631.9-1.46-1.5-1.02表11if、-

49、、t+JJO按t度按9度壩目不計側(cè)墮抗力考慮例塑抗力不計測證抗力易蟲闋壁抗力樁的變形系數(shù)a 40.870.870.870.87樁的計算深度y=-4.6豎向變位(mm)2.412.412.412.41水平變位(mm)2.161.763.693.01轉(zhuǎn)角(XI。")弧度0.4010.3950.6860.675772.8772.496.2695.4樁軸力N7.077.6-16.34-15.5的- -內(nèi) 力剪力Q(T)2.962.285.053.91彎矩M(T-m)-2.65-1.94-4.52-3.326帖26*12外排樁6蟲16外排樁6Q16其余樁6 012英余樁6 0

50、12© 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserveslp;/Av'.enki.ncl© 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserveslp;/Av'.enki.ncl值提離約12倍不計側(cè)壁影晌，樁頂彎矩降 低僅21%,考慮側(cè)壁受力，則可降低30%。 配筋深度可減小16%。2)考慮地下室及承臺側(cè)壁受力時(根 據(jù)"5與m值

51、的不同)，樁頂水平位移可減 少1730%,水平剪力可減少20-33%,樁 頂彎矩可減少2536%。3 )表中數(shù)值是按8度計算.如按9度 核算時，除豎向變形不變，軸力須按公式另 行計算外，其余均加大一倍即可。4)外排樁最大軸力當(dāng)不考慮側(cè)壁抗力 時，按本法計算因考慮了變形彩響，所以比-般簡化公式D N 丄 Ms 8650PLtF士-溯+型器嚴(yán)=56.7噸/根稍大一些。(3)樁的配筋計算“前三門” 202號工程按8度設(shè)計時：M “=57.24噸=20 匣米 rp/r=0.8叫“ = 10.86噸9=16厘米M° = -1.46 噸米2.55 Q°=l65噸 13.44 Kg123

52、* 一 一5 , / 123.3| 13.44=59.7噸«=證焉=55>124,也滿足要求。 如有必要按9度校核時，一側(cè)外排樁受 壓嘰“=80.43噸，另一側(cè)外排樁則受拉 "觸.=一 12.32噸，樁頂彎矩M嚴(yán)一2.92 噸米，剪力Q°=33噸，橫向11排樁每樁 所受軸力不等，變化情況如圖15所示,可以 看出偏心距隨軸力不同而變化的倩況。&).43© 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserveslp;/Av'.enk