两桩承台下桩顶作用效应计算

最全⾯的桩基计算总结最全⾯的桩基计算总结桩基础计算⼀.桩基竖向承载⼒《建筑桩基技术规》5.2.2单桩竖向承载⼒特征值Ra应按下式确定：Ra=Quk/K式中Qu 单桩竖向极限承载⼒标准值；K――安全系数，取K= 2。

5.2.3对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型柱下独⽴桩基、或由于地层⼟性、使⽤条件等因素不宜考虑承台效应时，基桩竖向承载⼒特征值应取单桩竖向承载⼒特征值。

5.2.4对于符合下列条件之⼀的摩擦型桩基，宜考虑承台效应确定其复合基桩的竖向承载⼒特征值：1上部结构整体刚度较好、体型简单的建（构）筑物；2对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物；3按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区；4软⼟地基的减沉复合疏桩基础。

当承台底为可液化⼟、湿陷性⼟、⾼灵敏度软⼟、⽋固结⼟、新填⼟时，沉桩引起超孔隙⽔压⼒和⼟体隆起时，不考虑承台效应，取n =0。

AiH .■為=*⾍关承啥谕算基⾎辄n赵抵鳖- 鏑于愜和瀚懺JL申讀古⽊在线单桩竖向承载⼒标准值的确定：⽅法⼀：原位测试1. 单桥探头静⼒触探（仅能测量探头的端阻⼒，再换算成探头的侧阻⼒）计算公式见《建筑桩基技术规》5332.双桥探头静⼒触探（能测量探头的端阻⼒和侧阻⼒）计算公式见《建筑桩基技术规》5.3.4⽅法⼆：经验参数法1. 根据⼟的物理指标与承载⼒参数之间的关系确定单桩承载⼒标准值《建筑桩基技术规》5.3.52. 当确定⼤直径桩（d>800mn）时，应考虑侧阻、端阻效应系数，参见 5.3.6钢桩承载⼒标准值的确定：1.侧阻、端阻同混凝⼟桩阻⼒，需考虑桩端⼟塞效应系数；参见5.3.7混凝⼟空⼼桩承载⼒标准值的确定：1.侧阻、端阻同混凝⼟桩阻⼒，需考虑桩端⼟塞效应系数；参见5.3.8嵌岩桩桩承载⼒标准值的确定：1.桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载⼒，由桩周⼟总极限侧阻⼒和嵌岩段总极限阻⼒组成。

后注浆灌注桩承载⼒标准值的确定：1.承载⼒由后注浆⾮竖向增强段的总极限侧阻⼒标准值、后注浆竖向增强段的总极限侧阻⼒标准值，后注浆总极限端阻⼒标准值；特殊条件下的考虑液化效应：对于桩⾝周围有液化⼟层的低承台桩基，当承台底⾯上下分别有厚度不⼩于 1.5m、1.0m的⾮液化⼟或⾮软弱⼟层时，可将液化⼟层极限侧阻⼒乘以⼟层液化折减系数计算单桩极限承载⼒标准值。

钢管桩的计算公式条件：地基土粘土、可塑，承载力特征值f ak ，重度γ，摩擦角φ，作用在基础顶面处内力标准值为：弯距M k ，剪力V k ，竖向轴力N k一、根据结构力学知识，进行桩顶作用效应计算求出每个桩顶的力弯距ki M ，剪力ki V ，竖向轴力ki N , 如左图所示。

二、桩下压承载力计算 （参见《建筑桩基技术规范》）单桩竖向承载力标准值为：p pk p j sjk pk sk uk A q l q u Q Q Q λ+=+=∑sjk q ——桩侧第j 层土的极限侧阻力标准值，查表5.3.5-1。

pk q ——极限端阻力标准值，查表5.3.5-2。

j l ——桩周第j 层土的厚度u ——桩身周长p λ——桩端土塞效应系数，对于闭口钢管桩取1，对于敞口钢管桩按下式计算：当5/<d h b 时，d n h b p /16.0=λ当5/≥d h b 时，8.0=p λn 为桩端隔板分割数。

若: K Q R N uk ki /2.12.1=≤则桩基满足竖向承载力要求K ——安全系数，取2.0。

R ——单桩竖向承载力特征值三、 桩上拔承载力计算，即当0<kil N 时p uk kil G T N +≤2/j sjk j j uk l q u T ∑=λuk T ——抗拔极限承载力标准值P G ——桩基自重j λ——抗拔系数，砂土取0.5~0.7，黏性土、粉土取0.7~0.8。

当桩长与桩径之比小于20时取小值。

如满足上式则桩基满足上拔承载力要求四、抗倾覆稳定性验算根据《架空送电线路基础设计技术规范》，土压力系数：)2/45(20βγ+= tg m 空间增大系数：ββζtg d l k )245cos(3210++= 基础的计算宽度：00dk d =ζ土的侧压力系数，粘性土取0.72，粉质粘土和粉土取0.6，砂土取0.38。

倾覆力ki V 的作用点到地面的高度kiki V M h =0 lh 0=η，查表8.1.4得 638.12=μ若极限倾覆力ki f u V r l md V ≥=ημ20，极限倾覆力ki f u M r l md V ≥=μ3则桩基满足抗倾覆稳定性要求五、桩身承载力验算 强度验算：d n ki n ki f W M A N ≤+ 整体稳定性验算：d Eki n ki n ki f N N W M A N ≤-+)8.01(ϕ 22λπEA N E =。

变刚度调平设计理论与方法，就是针对上 述传统设计理念存在的问题提出的。其基 本内涵是：首先，考虑上部结构的荷载与
5.3按变刚度调平原则布桩
按强化核心筒桩基的支承刚度、相对弱化外 围框架柱桩基支承刚度的总体思路，本工程 核心筒采用常规桩基础，桩长26m；边框架 柱下采用复合桩基础，部分荷载由地基土承 担，桩长16m。设计桩径均为1000mm。
(4)对于按变刚度调平原则布桩的核心筒 外围复合平板式和梁板式筏形承台桩基
计算域A为自柱侧1／2跨，悬臂板边取2.5
3 忽略侧阻和端阻的群桩效应的说明
影响桩基的竖向承载力的因素包含三个方面，
一是基桩的承载力；二是桩土相互作用对于桩侧 阻力和端阻力的影响，即侧阻和端阻的群桩效应； 三是承台底土抗力分担荷载效应。对于第三部分， 上面已就条文的规定作了说明。对于第二部分， 在《建筑桩基技术规范》JGJ94—94中规定了侧 阻的群桩效应系数ηs，端阻的群桩效应系数ηp。 所给出的ηs、ηp源自不同土质中的群桩试验结果。 其总的变化规律是：对于侧阻力，在粘性土中因 群桩效应而削弱，即非挤土桩在常用桩距条件下 ηs小于1，在非密实的粉土、砂土中因群桩效应产 生沉降硬化而增强，即ηs大于1；对于端阻力，在 粘性土和非粘性土中，均因相邻桩桩端土互逆的 侧向变形而增强，即η >1。但侧阻、端阻的综合
(2)承台土抗力随承台宽度与桩长比减小而减小。 现场原型试验表明，当承台宽度与桩长之比较小 时承台土反力形成的压力泡包围整个桩群，由此 导致桩侧阻力、端阻力发挥值降低，承台底土抗 力随之加大。由图5.2.1看出，在相同桩数，桩距 条件下，承台分担荷载比随Bc／L增大而增大。
(3)承台土抗力随区位和桩的排列而变化。承台 内区(桩群包络线以内)由于桩土相互影响明显， 土的竖向位移加大，导致内区土反力明显小于外 区(承台悬挑部分)，即呈马鞍形分布。从图5.22(a)还可看出，桩数由2平方增至3的平方4的平方， 承台分担荷载比Pc／P递减，这也反映出承台内、 外区面积比随桩数增多而增大导致承台土抗力随 之降低。对于单排桩条基，由于承台外区面积比 大，故其土抗力显著大于多排桩桩基。图5.2-2所

x kh x
地基水平抗力系数 kh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。各种计算理论假定的 kh分 布图式不同。较为常用的有下列四种计算方法。 ①常数法：假定沿深度为均匀分布即kh=k。这是我国学者张有 龄在三十年代提出的方法。
② k法：假定在桩身第一挠曲零点以上按直线分布即kh=kz；以 下段为常数，即kh=k。 ③ m法：假定kh沿深度z成正比增加，即kh=mz。见P229—表8.12
当桩数少，桩中心距较大 s 6d 时，桩端平面处各桩 传来 的压力互不重叠，群桩 中每个单桩的工作状态与单 桩一致。
群桩的承载力＝各单桩 承载力之和
摩擦型群桩桩端平面上的压力分布 （a）单桩
摩擦群桩基础 应力叠加 、桩底应力增加,使承载力不足;总的 沉降增加 1
对于砂土
sp
1.0, 粘性土sp 1.0
e c
Aic A e c —承台内区（外围桩边包络线以内 的 区域） 和外区的净面积，
Ac Ac Ac
i
e
ηic ηec —承台内外区土阻
力群桩效应系数，按表8-18取值； 当承台下存在高压缩性软弱 土层时，均按BC/l≤0.2取值
A A iA Ac
i i ic c c
Ace Aece Ace Ac
P 、 η SP—桩侧阻、桩端阻、桩侧阻端阻综合群桩效
应系数。
qck 2 f k
½承台宽度的深度内(<5m) 地基土极限阻力标准值
i e c 0.1 ~ 0.5;c 0.5 ~ 1.0
½B
fk
ηc —承台底土阻力群桩效应系数。
c
i c
A e A c Ac Ac

两桩承台负摩阻的群桩效应系数承台是桩基础系统中的重要组成部分，它通常由多根桩组成。

在一些复杂的工程项目中，承台上的桩可能受到负摩阻力的作用。

负摩阻是指土体在桩身表面积紧密接触时产生的阻力，导致桩基础承载力的降低。

而当承台上的多根桩均受到负摩阻力时，就会产生群桩效应。

群桩效应是指多根桩共同作用下产生的增加或减少承载力效应。

群桩效应的系数是评估群桩效应大小的一个指标。

对于两桩承台，群桩效应系数可以通过计算单桩承载力和两桩承载力之比得到。

当两桩承载力之比大于1时，说明群桩效应增强，承台系统的承载能力会增加。

为了计算两桩承台的群桩效应系数，首先需要计算单桩的承载力。

通常，单桩承载力可以通过静力触控试验或经验公式来确定。

在静力触控试验中，需要施加一定的垂直荷载在桩顶上，并测量桩身的沉降变形。

通过分析荷载-沉降曲线，可以推导出桩的承载力。

而经验公式是根据已有的工程实践经验总结得出的，通过考虑土壤特性、桩的几何形状等因素来估算桩的承载力。

接下来，需要计算两桩承载力之比。

对于每根桩，可以得到其承载力。

然后将两根桩的承载力相加，得到两桩共同的承载力。

最后，计算两桩承载力之比。

若以P1代表第一根桩的承载力，P2代表第二根桩的承载力，则两根桩共同的承载力表示为P(P=P1+P2)。

群桩效应系数可以表示为C=P/(P1+P2)。

当C>1时，说明群桩效应增强，承台系统的承载能力增加。

而当C<1时，则说明群桩效应减弱，承台系统的承载能力减小。

需要注意的是，计算群桩效应系数时，需保证两根桩之间相互独立，即彼此之间应无明显的影响。

如果桩与桩之间存在相互作用，则需要考虑桩间相互作用的影响，并进行相应的修正。

总之，两桩承台负摩阻的群桩效应系数是评估承台系统承载能力的重要指标。

通过计算单桩承载力和两桩共同承载力，可以得到群桩效应系数。

该系数的大小可以反映出群桩效应的大小，对于工程项目的设计和施工具有重要意义。

S＜3~4d ＜
S＞D
一般大于6d 一般大于6d
> 6d
承载力： R 群 承载力： 沉降： 沉降：
= nR 单
α
l
S群 = S 单
群桩效应系数： 群桩效应系数：
η =1

D = d + 2l ⋅ tan α
（2）承台底面贴地的情况（复合桩基） 承台底面贴地的情况（复合桩基）
复合基桩：桩基在荷载作用下， 复合基桩：桩基在荷载作用下，由桩和 承台底地基土共同承担荷载， 承台底地基土共同承担荷载，构成复合 桩基。 桩基。复合桩基中基桩的承载力含有承 台底的土阻力。称之为复合基桩。 台底的土阻力。称之为复合基桩。 复合基桩 影响因素：桩顶荷载、 、土质、 影响因素：桩顶荷载、l/d、土质、承台 刚度、及桩群的几何特征。 刚度、及桩群的几何特征。
4.3.3 竖向荷载下的群桩效应
问题
单桩承载力加 起来等于群桩 承载力？ 承载力？
群桩基础中桩的极限承载力确定极为复杂，与桩的间距、 群桩基础中桩的极限承载力确定极为复杂，与桩的间距、 土质、桩数、桩径、 土质、桩数、桩径、入土深度以及桩的类型和排列方式等因 素有关。 素有关。
群桩效应概念： 群桩效应概念：
的影响： 主要影响因素 ③桩距s的影响：→主要影响因素 桩距 的影响 s=3~4d
η ≥1
桩侧土应力叠加，提高侧阻。 桩侧土应力叠加，提高侧阻。 桩端土应力叠加,提高端阻; 桩端土应力叠加,提高端阻;但总 的沉降增加。 的沉降增加。
η p1 桩侧土应力叠加严重， 桩侧土应力叠加严重，桩侧土 下移，降低侧阻。 下移，降低侧阻。 桩端土应力叠加严重,降低端阻; 桩端土应力叠加严重,降低端阻; 总的沉降加剧。 总的沉降加剧。

Gk——桩基承台和承台上土自重标准值，对稳定的地下水位以下部分应扣除
水的浮力；
——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，基桩或复合基桩的平均竖向
力； Nk
Nik
M——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第i基桩或复合基桩的竖向力； 、Mykxk——荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩群形心的x、
y主轴的力矩；
xi、xj、yi、yj——第i、j基桩或复合基桩至y、x轴的距离；
Hk
Hik——荷载效应标准组合下，作用于基承台底面的水平力； ——荷载效应标准组合下，作用于第i基桩或复合基桩的水平力；
n——桩基中的桩数。
5.1.2 对于主要承受竖向荷载的抗震设防区低承台桩基，在同时满足下列条件时，桩顶作用效应计算可不考虑地震作用：
1 位于8度和8度以上抗震设防区和其他受较大水平力的高层建筑，当其桩基承台刚度较大或由于上部结构与承台协同作用能增强承台的刚度时；
2 受较大水平力及8度和8度以上地震作用的高承台桩基。
15
1 按现行国家标准《建筑抗震设计规范》（GB 50011）规定可不进行桩基抗震承载力验算的建筑物；
2 建筑场地位于建筑抗震的有利地段。
5.1.3 属于下列情况之一的桩基，计算各基桩的作用效应、桩身内力和位移时，宜考虑承台（包括地下墙体）与基桩协同工作和土的弹性抗力作用，其计算方法可按本规范附录C进行：
5桩基计算
5．1桩顶作用效应计算
5.1.1 对于一般建筑物和受水平力（包括力矩与水平剪力）较小的高层建筑群桩基础，应按下列公式计算柱、墙、核心筒群桩中基桩或复合基桩的桩顶作用效应：
1 竖向力
轴心竖向力作用下
Nk?

基础⼯程-第3章课后习题答案1.试述桩的分类。

（⼀）按承台位置分类。

可分为⾼桩承台基础和低桩承台基础，简称⾼桩承台和低桩承台。

（⼆）按施⼯⽅法分类。

可分为沉桩（预制桩）、灌注桩、管桩基础、钻埋空⼼桩。

（三）按设置效应分类。

可分为挤⼟桩、部分挤⼟桩和⾮挤⼟桩。

（四）按桩⼟相互作⽤特点分类。

可分为竖向受荷桩（摩擦桩、端承桩或柱桩）、横向受荷桩（主动桩、被动桩、竖直桩和斜桩）、桩墩（端承桩墩、摩擦桩墩）。

（五）按桩⾝材料分类。

可分为⽊桩（包括⽵桩）、混凝⼟桩（含钢筋和混凝⼟桩和预应⼒钢筋混凝⼟桩）、钢桩和组合桩。

2.桩基设计原则是什么桩基设计·应⼒求做到安全适⽤、经济合理、主要包括收集资料和设计两部分。

1.收集资料（1）进⾏调查研究，了解结构的平⾯布置、上部荷载⼤⼩及使⽤要求等；（2）⼯程地质勘探资料的收集和阅读，了解勘探孔的间距、钻孔深度以及⼟层性质、桩基确定持⼒层；（3）掌握施⼯条件和施⼯⽅法，如材料、设备及施⼯⼈员等；2.设计步骤（1）确定桩的类型和外形尺⼨，确定承台埋深；（2）确定单桩竖向承载⼒特征值和⽔平承载⼒特征值；（3）初步拟定桩的数量和平⾯布置；( 4 )确定单桩上的竖向和⽔平承载⼒，确定群桩承载⼒；( 5 )必要时验算地基沉降；( 6 )承台结构设计；( 7 )绘制桩和承台的结构及施⼯图；3.设计要求《建筑地基基础设计规范》（GB 50007 —2011）第条指出，桩基设计应符合下列规范：（1）所有桩基均应进⾏承载⼒和桩⾝强度计算。

对预制桩，尚应进⾏运输、吊装和锤击等中的强度和抗裂验算。

（2）桩基沉降量验算应符合规范第条规定。

（3）桩基的抗震承载⼒验算应符合现⾏国家标准《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）的相关规定。

（4）桩基宜选⽤中、低压缩性⼟层作为桩端持⼒层。

（5）同⼀结构单元内的桩基，不宜选⽤压缩性差异较⼤的⼟层作为桩端持⼒层，不宜采⽤部分摩擦桩和部分端承桩。

桩承台设计计算------------------------------------------------------------------- 计算项目: 二桩承台CT-1计算一、基本资料：承台类型：二桩承台 圆桩直径 d ＝ 600mm 桩列间距 Sa ＝ 1800mm 桩行间距 Sb ＝ 600mm 承台边缘至桩中心距离 Sc ＝ 600mm承台根部高度 H ＝ 1000mm 承台端部高度 h ＝ 1000mm柱子高度 hc ＝ 600mm （X 方向） 柱子宽度 bc ＝ 600mm （Y 方向） 单桩竖向承载力特征值 Ra ＝ 1400.0kN作用于桩基上的竖向力标准值(kN):Fk=2509 kN柱脚垂直于X 轴向的弯矩设计值(kN-m) 76.6 kN.m 桩i 至通过桩群重心的Y 轴线的距离(m): xi0=0.9m桩中心最小间距为 1800mm ， 3.00d （d － 圆桩直径或方桩边长） 混凝土强度等级为 C30 fc ＝ 14.3 ft ＝ 1.43N/mm钢筋强度设计值 fy ＝ 360N/mm 纵筋合力点至近边距离 as ＝ 60mm 荷载的综合分项系数 γz ＝ 1.35 永久荷载的分项系数 γG ＝ 1.20设计时执行的规范： 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2011） 以下简称 基础规范 《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2010） 以下简称 混凝土规范二桩承台ab S b S b Y X12H h1F+G My50 hc 2VxaSa/2Sc Sc Sa/212b chc二、承台自重和承台上土自重标准值 Gk ：a ＝ 2 * Sc + Sa ＝ 2*600+1800 ＝ 3000mmb ＝ 2 * Sb ＝ 2*600 ＝ 1200mm承台底部面积 Ab ＝ a * b ＝ 3.000*1.200 ＝ 3.60(m ) 承台体积 Vct ＝ Ab * H1 ＝ 3.60*1.00 ＝ 3.600(m )承台自重标准值 Gk'' ＝ γc * Vct ＝ 25.00*3.600 ＝ 90.0（kN ） 承台上土自重标准值 Gk' ＝ γs * (Ab - bc * hc) * ds＝ 18.00*(3.60-0.60*0.60)*1.40 ＝ 81.6（kN ） 承台自重和承台上土自重标准值 Gk ＝ Gk'' + Gk' ＝ 90.0+81.6 ＝ 171.6kN三、承台验算：圆桩换算桩截面边宽 bp ＝ 0.8 * d ＝ 0.8*600 ＝ 480(mm)1、桩基承载力及承台受弯计算：(1)、单桩桩顶竖向力计算： 在轴心竖向力作用下Qk ＝ (Fk + Gk) / n （基础规范 8.5.4-1）Qk ＝ (2509+171.6)/2 ＝ 1340(kN) ≤ Ra ＝ 1400 kN在偏心竖向力作用下∑∑±±+=22i iyk i i xk k k ik x x M y y M n G F Q （基础规范 8.5.4-2）Qik ＝1340+76.6×0.9/(2×0.9^2)=1383(kN) ≤ 1.2Ra ＝ 1680 kN(2) 按深梁计算承台受弯及抗剪： 柱传竖向力 N 2509.00 (KN) 输入基本组合的计算内力值柱传弯矩 M 76.60 (KN-m) 输入基本组合的计算内力值 桩台桩中心距 lc 1.80 (m)深梁弯矩 M 1000.83 (KN-m)已包括桩台自重产生的弯矩 深梁剪力 V1332.29 (KN)已包括桩台自重产生的剪力钢筋和混凝土指标C =30 C?(20,25,30,35,40,45,50,55) 混凝土等级 fc ＝ 14.3 (N/mm2) 混凝土抗压强度设计值 fck ft ＝ 1.43 (N/mm2) 混凝土抗拉强度设计值 ft Ec ＝ 30000 (N/mm2) 混凝土弹性模量 Ec HRB 400 HRB(235,335,400) 纵筋强度等级 fy ＝360 (N/mm2) 纵筋抗拉压强度设计值 fy(1)、柱对承台的冲切验算：扣除承台及其上填土自重，作用在冲切破坏锥体上的冲切力设计值：Fl ＝1.35×2509=3387.2(kN)柱对承台的冲切，可按下列公式计算：Fl ≤ 2 * [αox * (bc + aoy) + αoy * (hc + aox)] * βhp * ft * ho（基础规范 8.5.19-1） X 方向上自柱边到最近桩边的水平距离：aox ＝ 900 - hc / 2 - bp / 2 ＝ 900-600/2-480/2 ＝ 360(mm) λox ＝ aox / ho ＝ 360/(1100-70) ＝ 0.35X 方向上冲切系数αox ＝ 0.84 / (λox + 0.2) （基础规范 8.5.19-3）αox ＝ 0.84/(0.350+0.2) ＝ 1.530aoy ＝ Min{Sb - bc / 2, Ho} ＝ Min{300,1030} ＝ 300(mm)2 * αox * (bc + aoy) * βhp * ft * ho＝ 2*1.530*(600+300)*0.975*1.43*1030＝ 3954957(N) ≥ Fl ＝ 3387200 N，满足要求。

浅谈桩基设计中的群桩效应其承台底面土、桩间土、桩端以下土都参与工作，形成承台、桩、土相互影响共同作用。

桩顶荷载主要通过桩侧摩阻力传布到桩周和桩端土层中，产生应力重叠。

承台土反力也传布到承台以下一定范内的土层中，从而使桩侧阻力和桩端阻力受到干扰。

桩群中任一根桩的工作性状明显不同于孤立单桩，群桩承载力将不等于各单桩承载力之和，群桩沉降也明显地超过单桩。

1. 群桩效应的体现1.1 群桩抗侧摩阻力桩侧摩阻力只有在桩土间产生一定相对移的条件下才能充分发挥出来，并受到桩距、承台、桩长与承台宽度比、土性等因素的影响。

1.2 群桩的桩端阻力一般情况下桩端阻力随桩距减少而增大，同时也受到承台、土性与成桩工艺的影响。

1.3 群桩桩顶荷载的分配刚性承台群桩的桩顶荷载分配的规律一般是中心桩最小，角桩最大，边桩次之，其受到桩距、桩数、承台与上部结构综合刚度、土性的影响。

1.4 群桩沉降由于相邻桩应力的重叠导致桩端平面以下的应力水平提高和压缩层加深，因而群桩的沉降量和延续时间往往大于单桩，其受到桩数、桩距和长径比的影响。

1.5 群桩的破坏模式群桩的破坏模式分为桩群侧阻力的破坏和桩群端阻力的破坏，a）、桩群侧阻碍力的破坏分为桩土整体破坏和非整体破坏。

整体破坏是指桩、土形成整体，如同实体基础那样工作，破坏面受生了桩群外。

非整体破坏是指各桩的桩土之间产生相对移，破坏面发生于各桩侧面。

b）、桩端阻力的破坏可分为整体剪切、局部剪切、冲剪三种模式。

2 群桩整体强度的计算方法群桩基础的整体破坏和实体深埋基础相同。

极限承载力等于桩尖平面处，以桩群外包尺寸决定的面积上的极限承载力与桩周边土的极限抗剪强度之和。

式中N—桩基础上作用的上部结构荷重，kN；P—桩台及桩台上覆土的重量（常年地下水以下按有效重度计算），kN；G—桩及桩问土的总重量（常年地下水以下按有效重度计算），kN；K—安全系数。

根据τμ及Pu取值的可靠程度取值；τμ——桩身穿过土层的平均单不排水抗剪强度，kPa；Pu——桩尖处土层的单，kPa：a，b——群桩外的长度和宽度，m：l——自承台底面算起的桩有效长度.m。

式中A：为承台计算域向积； n：计算域A内的桩数。
(1)柱下独立桩基，A为全承台面积 (2)满布桩的桩筏、桩箱基础 按柱、墙侧1／2跨距，悬臂边取2.5倍板厚处确定计算域A，桩距、桩径、桩长不同，采用上式分区计算，或取平均Sa、Bc／L计算ηc。 (3)桩集中布置于墙下的剪力墙高层建筑桩筏基础：计算域κ自墙两边各1／2跨距，对于悬臂板取2.5倍板厚，按条基计算ηc。 (4)对于按变刚度调平原则布桩的核心筒外围复合平板式和梁板式筏形承台桩基 计算域A为自柱侧1／2跨，悬臂板边取2.5倍板厚处围成；按式(5.2-1)计算Ac，按Sa>6d确定ηc。 关于不能考虑承台效应的特殊条件：可液化土、湿陷性土、高灵度软土、欠固结土、新填土、沉桩引起孔隙水压力和土体隆起等，这是由于这些条件下承台土抗力随时可能消失。
2变刚度调平设计原则
对于高层建筑框筒结构基础，按传统设计理念是只重视满足总体承载力和沉降要求，忽略上部结构、承台、桩、土的相互作用共同工作特性，采用均匀布桩，甚至对边角桩实施加强，由此加剧基础沉降的蝶形分布、反力呈马鞍形分布的形态，差异变形显著。导致承台整体弯矩和核心区冲切力过大，基础底板厚度加大，配筋较多。
3 忽略侧阻和端阻的群桩效应的说明 影响桩基的竖向承载力的因素包含三个方面，一是基桩的承载力；二是桩土相互作用对于桩侧阻力和端阻力的影响，即侧阻和端阻的群桩效应；三是承台底土抗力分担荷载效应。对于第三部分，上面已就条文的规定作了说明。对于第二部分，在《建筑桩基技术规范》JGJ94—94中规定了侧阻的群桩效应系数ηs，端阻的群桩效应系数ηp。所给出的ηs、ηp源自不同土质中的群桩试验结果。其总的变化规律是：对于侧阻力，在粘性土中因群桩效应而削弱，即非挤土桩在常用桩距条件下ηs小于1，在非密实的粉土、砂土中因群桩效应产生沉降硬化而增强，即ηs大于1；对于端阻力，在粘性土和非粘性土中，均因相邻桩桩端土互逆的侧向变形而增强，即ηp>1。但侧阻、端阻的综合群桩效应系数ηsp对于非单一粘性土大于1，单一粘性土当桩距为3～4d时略小于1。承台土抗力的综合群桩效应系数大于1，非粘性土群桩较粘性土更大一些。就实际工程而言，桩所穿越的土层往往是两种以上性质土层交互出现，且水平向变化不均，由此计算群桩效应确定承载力较为繁琐。鉴此，本规范关于侧阻和端阻的群桩效应不予考虑，即取ηs=ηp=1.0。这样处理，方便设计，多数情况下可留给工程更多安全储备。对少数单一粘性土中的低承台桩基，其综合群桩效应系数η≥1(随桩距增大而增大)，故单一粘性土中的小桩距(Sa=3～4d)桩基，不应再另行计入承台效应。

当hd/d≥5时 , p 0.8
A j —空心桩桩端净面积; A p1 —空心桩敞口面积
当hd/d<5时 ,
p 0.16hb / d
p —桩端土塞效应系数； hb—桩端进入持力层深度；
d、b—管桩外径、边长； d1—管桩内径。
5 嵌岩桩承载力
Quk Qsk Qrk Qpk
7
承台与承台之间的连接，联系梁设置；
（ 1 ）一柱一桩时，应在桩顶两个主轴方向上设置联 系梁。当桩与柱的截面直径之比大于 2 时，可不设 联系梁。 （2）两桩桩基的承台，应在其短向设置联系梁。 （ 3 ）有抗震设防要求的柱下桩基承台，宜沿两个主
轴方向设置联系梁。
（4）联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标高。联 系梁宽度不宜小于250mm，其高度可取承台中心距 的1/10～1/15，且不宜小于400mm。 （5）联系梁配筋应按计算确定，梁上下部配筋不 宜小于2根直径12mm钢筋；位于同一轴线上的联系
1 桩距影响
桩周离桩中心的任一点r处的竖向位移为：
实测 nd=5d～8d（Es小影响范围小）即桩距
Sa=10d～16d处,桩间土竖向位移为零，土抗力
发挥率接近100%。
因此桩距愈大，承台效应系数η c=qc/fak愈大。
2 承台土抗力随承台宽度与桩长之比而变化
图5-5-1 承台分担荷载比Pc/P随Bc/L的变化
5-4
设计中考虑承台效应按复合桩基设计的条件
1
抵抗差异沉降能力强、整体刚度大的建筑物（如
独栋剪力墙结构、混凝土筒仓）；
2
对差异沉降适应性强的排架结构和柔性结构和柔 性构筑物（如钢板罐体）；
3 4
按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区； 软土地基减沉复合疏桩基础。

塔式起重机组合式基础设计与施工发布时间：2021-11-28T15:33:41.473Z 来源：《新型城镇化》2021年22期作者：李敬1 翟梓良2 [导读] 总体布置包括塔式起重机基础的平面位置、竖向布置，以及构件之间的联系。

中国水利水电第十二工程局有限公司浙江杭州 310004摘要：塔式起重机组合式基础常用于有地下室的建筑施工中。

本文论述了此基础的设计与施工，对现行规范没有提及的一些问题（如水平力作用下的桩基承载力验算）给出了解决办法。

关键词：塔式起重机格构式承台桩基施工1.总体布置与构造设计（1）总体布置总体布置包括塔式起重机基础的平面位置、竖向布置，以及构件之间的联系。

1）平面位置基础平面定位应能使塔机工作臂全面覆盖工作范围，且基础不碰及基坑围护结构，尽量避开基础底板的基础梁、后浇带或加强带、基础梁柱、人防区，最大限度的利用工程桩作为基础的桩基（此利用需征同意）。

2）竖向布置混凝土承台位于地下室结构顶面上，其底标高至地下室结构顶板面的距离应不少于700mm（700mm是进入此空间进行顶板施工的最小高度）。

混凝土构造承台面标高应低于地下室底板防水层底面标高。

3）构件之间的联系格构柱伸入桩基2.0m，并与桩基竖向主筋焊接，规范没有对焊接作出更明确的要求，建议每一分肢与二根主筋双面5d焊缝长度满焊。

格构柱伸入承台应过中心，并满足抗拔要求，在格构柱与承台处于格构柱上设承托角钢，其规格同格构式钢柱之分肢。

（3）构造设计包括各构件的构造尺寸及构造要求1）基桩基桩的直径取工程桩的直径，这样可以用工程桩施工机械进行桩的施工；桩的间距与长度按桩的抗拔力与抗压力尽量相等（可按经验或试算），并满足构造要求得出；2）混凝土承台四桩的混凝土承台的高满足剪切承载力及构造要求，承台平面尺寸取桩外包尺寸加一个构造尺寸。

3）格构式钢柱格构式钢柱与桩基对应布置，截面尺寸不小于400mm×400mm，常采用缀板格构式钢柱，这可使灌注桩的导管工作空间获得最大。

5.9 承台计算Ⅰ受弯计算5.9.1桩基承台应进行正截面受弯承载力计算。

承台弯距可按本规范第5.9.2～5.9.5 条的规定计算，受弯承载力和配筋可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010 的规定进行。

5.9.2柱下独立桩基承台的正截面弯矩设计值可按下列规定计算：1 两桩条形承台和多桩矩形承台弯矩计算截面取在柱边和承台变阶处(图5.9.2（a）)，可按下列公式计算：(5.9.2-1)(5.9.2-2)图5.9.2 承台弯矩计算示意（a）矩形多桩承台；（b）等边三桩承台；（c）等腰三桩承台式中、：分别为绕X轴和绕Y轴方向计算截面处的弯矩设计值；、：垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离；：不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合下的第i基桩或复合基桩竖向反力设计值。

2 三桩承台的正截面弯距值应符合下列要求：1）等边三桩承台（图5.9.2（b）(5.9.2-3)式中M：通过承台形心至各边边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值；：不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合下三桩中最大基桩或复合基桩竖向反力设计值；：桩中心距；c：方柱边长；圆柱时c=0.8d（d为圆柱直径）。

2）等腰三桩承台（图5.9.2（c））(5.9.2-4)(5.9.2-5)式中、：分别为通过承台形心至两腰边缘和底边边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值；：长向桩中心距；：短向桩中心距与长向中心距之比，当小于0.5时，应按变截面的二桩承台设计；、：分别为垂直于、平行于承台底边的柱截面边长。

5.9.3箱形承台和筏形承台的弯矩可按下列规定计算：1 箱形承台和筏形承台的弯矩宜考虑地基土层性质、基桩分布、承台和上部结构类型和刚度，按地基－桩－承台－上部结构共同作用原理分析计算；2 对于箱形承台，当桩端持力层为基岩、密实的碎石类土、砂土且深厚均匀时；或当上部结构为剪力墙；或当上部结构为框架－核心筒结构且按变刚度调平原则布桩时，箱形承台底板可仅按局部弯矩作用进行计算；3 对于筏形承台，当桩端持力层深厚坚硬、上部结构刚度较好，且柱荷载及柱间距的变化不超过20%时；或当上部结构为框架－核心筒结构且按变刚度调平原则布桩时，可仅按局部弯矩作用进行计算。

目录一．作用效应组合 (2)（一）、恒载计算 (2)（二）、活载反力计算 (3)（三）、人群荷载 (3)（四）、汽车制动力计算 (4)（五）、支座摩阻力 (4)（六）、荷载组合计算 (4)二.确定桩长 (6)三.桩基强度验算 (7)（一）、桩的内力计算 (7)（二）桩身材料截面强度验算 (11)四．桩顶纵向水平位移验算 (13)五．横系梁设计 (14)六．桩柱配筋 (14)七．裂缝宽度验算 (14)桥墩桩基础设计计算书一． 作用效应组合（一）恒载计算1、盖梁自重 )1(G =25⨯0.5⨯0.33⨯1.4=5.775 KN)2(G =（0.9+1.5）⨯2.075/2⨯25⨯1.4=87.15 KN)3(G =（0.25+1.2+5.8+1.2+5.8+1.2+0.25）⨯25⨯1.5⨯1.4=824.25KN )4(G =0.33⨯0.5⨯25⨯1.4=5.775 KN)5(G =（0.9+1.5）⨯2.065/2⨯25⨯1.4=86.73 KN1G =)1(G +)2(G +)3(G +)4(G +)5(G =1009.68 KN2、桥墩自重：2G =)]633.6738.6843.6(412.1[252++⨯⨯⨯⨯π=KN 54.5713.系梁自重：3G =253145.128.01)215.08.5(252⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯-⨯π=KN 54.3524.上部恒载：各梁恒载反力表 表一边梁自重：)1(G =2⨯12.54⨯19.94=500.10KN 中辆自重：)2(G =10.28⨯19.94⨯15=3074.75KN 一孔上部铺装自重：)3(G =3.5⨯19.94⨯17.5=1221.33KN 一孔上部恒载：4G =)1(G +)2(G +)3(G =4796.18KN 综上可得恒载为：G=1G +2G +3G +4G =6729.94KN（二）支座活载反力计算 1. 汽车荷载（1）一跨活载反力查规范三车道横向折减系数取0.78，根据规范的跨径在五米和五十米之内均布荷载标准值应该采用直线内插法180360180--x 4515= 解得x ＝237.84 故P Ｋ＝237.84KN在桥跨上的车道荷载布置如图排列，均布荷载q k =10.5KN/m 满跨布置，集中荷载P Ｋ＝237.84KN 布置在最大影响线峰值处，反力影响线的纵距分别为： h 1=1.0, h 2=0.0hh 1支座反力： KN l q P N k k 61.79578.03)2205.1084.237(78.03)2(6=⨯⨯⨯+=⨯⨯⨯+= 支座反力作用点离基底形心轴的距离：e a =(20-19.46)/2=0.27m由1N 引起的弯矩：KN M 81.21427.061.7951=⨯=（1） 两跨活载反力 支座反力： KN lq P N k k 68.103478.03)46.195.1084.237(78.03)22(2=⨯⨯⨯+=⨯⨯⨯⨯+= 由2N 产生的弯矩：m KN M .36.27927.068.10342=⨯= 2.行人荷载布置在5.5米人行道上，产生竖直方向力。

（2）、承台下存在可能产生负摩擦力的土层，；
（3）、在饱和软土中沉入密集桩群，引起超静 孔隙水压力和土体隆起，随着时间推移，桩间土 逐渐固结下沉而与承台脱离等。
三、群桩的竖向承载力设计值

（1）、对于端承桩和桩中心距大于6d的摩擦桩 群桩，群桩的竖向承载力等于各单桩承载力之和， 沉降量也与独立单桩基本一致，仅需验算单桩的 竖向承载力和沉降即可。
桩基础。荷载由桩和地基土共同承担。

1、端承型群桩基础：持力层坚硬，荷载主要由
桩端反力承担。桩端承压面积小，彼此不重叠。

端承型群桩基础中各基桩的工作性状与单桩基本
一致：（1）、桩的变形很小，桩间土基本不承
受荷载，群桩承载力＝单桩的承载力之和；
（2）、群桩的沉降量与单桩基本相同。

即不存在群桩效应，群桩效应系数
2）、引入了各项群桩效应系数：桩侧阻力群桩
效应系数 s 、桩端阻力群桩效应系数 p 、桩 侧阻端阻综合群桩效应系数 sp 、承台底土阻力 群桩效应系数 c 。

考虑到桩群、土、承台的相互作用效应后，桩基
中各复合基桩的竖向承载力设计值 R 的统一计 算表达式为：

R s Qsk / s p Qpk / p c Qck / c
＝ 。 1

2、摩擦型群桩基础：通过桩侧摩阻力将上部荷载
传递到桩周及桩端土层中。一般假定桩侧摩阻力在土中
引起的附加应力按某一角度向下扩散。

（1）、桩数少、桩距较大时，压力不相互重叠。群桩 承载力＝各单桩承载力之和，群桩沉降量与单桩基本相 同。可认为不存在群桩效应。 （2）、桩数较多、桩距较小时，各桩传来的压力相互 重叠，桩端处压力比单桩时大得多，压缩土层厚度也比 单桩要深。群桩承载力＜各单桩承载力之总和，沉降量

多桩基础下的单桩桩顶的竖向作用效应计算实例【引言】随着我国基础设施建设的快速发展，多桩基础在我国建筑工程中得到了广泛应用。

多桩基础是由若干根单桩组成的，它们共同承受建筑物的荷载。

在多桩基础中，单桩的竖向作用效应是一个关键性问题。

本文将介绍一个多桩基础下单桩竖向作用效应的计算实例，以期为类似工程提供参考。

【多桩基础单桩竖向作用效应计算方法】1.概述多桩基础下单桩竖向作用效应的计算，主要包括以下几个步骤：确定计算模型、选取计算公式、确定计算参数、进行计算和分析。

2.计算公式及参数根据我国现行的规范，多桩基础下单桩竖向作用效应的计算公式如下：桩顶竖向作用效应= 桩侧阻力+ 桩端阻力其中，桩侧阻力和桩端阻力的计算公式分别为：桩侧阻力= 摩擦系数× 桩侧土压力桩端阻力= 桩端土压力× 桩端承载力修正系数3.计算实例以下为一个多桩基础下单桩竖向作用效应的计算实例。

【案例分析】1.工程背景某高层建筑采用多桩基础，桩基类型为预制混凝土桩。

工程场地地质条件如下：地表为粉土，厚度为5米；之下为砾砂层，厚度为10米；再下为中风化花岗岩，厚度为20米。

建筑物桩基的设计承载力为4000kN。

2.数据处理与分析根据工程地质条件和设计要求，选取代表性桩基进行竖向作用效应计算。

已知粉土的摩擦系数为0.3，砾砂层的摩擦系数为0.4，中风化花岗岩的摩擦系数为0.6。

桩端承载力修正系数取1.5。

3.结果讨论根据计算公式，分别计算各桩基的桩侧阻力和桩端阻力。

将桩侧阻力和桩端阻力相加，得到各桩基的竖向作用效应。

分析结果可知，砾砂层和中风化花岗岩层的桩基竖向作用效应较大，需注意控制桩基的设计和施工质量。

【结论与建议】本文通过一个多桩基础下单桩竖向作用效应的计算实例，分析了计算方法及注意事项。

在实际工程中，计算单桩竖向作用效应有助于合理设计桩基、确保工程安全。

针对不同地质条件，应合理选择桩基类型、桩长和桩的数量，以降低竖向作用效应，提高桩基承载能力。