负摩阻力计算总结
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负摩阻力计算公式负摩阻力是指物体在运动过程中受到的与运动速度成反比的阻力。
在物理学中,负摩阻力通常用公式来表示,该公式可以帮助我们计算负摩阻力的大小。
本文将介绍负摩阻力的计算公式及其应用。
一、负摩阻力的计算公式负摩阻力的计算公式可以表示为:F = -b * v,其中F表示负摩阻力的大小,b表示摩阻系数,v表示物体的速度。
负号表示负摩阻力与速度方向相反。
二、负摩阻力的影响因素负摩阻力的大小取决于两个因素:摩阻系数和物体的速度。
摩阻系数是物体与运动介质之间的相互作用力的量度,不同物体和介质之间的摩阻系数有所不同。
物体的速度越大,负摩阻力也越大。
三、负摩阻力的应用负摩阻力的计算公式可以应用于各种不同的情况。
下面将介绍几个常见的应用示例。
1.自行车骑行在骑行过程中,自行车受到空气阻力的影响,即负摩阻力。
负摩阻力的大小取决于骑行速度和空气阻力系数。
通过计算负摩阻力,可以评估骑行时所需的能量消耗,并优化骑行姿势以减小阻力。
2.汽车行驶汽车在行驶过程中同样受到空气阻力的影响。
负摩阻力会导致汽车消耗更多的燃料。
通过计算负摩阻力,可以评估不同速度下汽车的燃料消耗,并优化车辆设计以减小阻力。
3.物体下落当一个物体从高处自由下落时,除重力外,还会受到空气阻力的作用。
负摩阻力会减缓物体的下落速度。
通过计算负摩阻力,可以预测物体的下落速度以及下落时间。
4.流体力学在流体力学研究中,负摩阻力的计算公式也经常被使用。
例如在水流中,物体受到的摩阻力就可以通过负摩阻力的公式来计算。
四、负摩阻力的意义负摩阻力的存在对于物体的运动有着重要的影响。
在一些情况下,负摩阻力可以减缓物体的运动速度,使得物体更加稳定。
然而,在其他情况下,负摩阻力可能会成为物体运动的限制因素,需要通过减小阻力来提高速度或效率。
总结:负摩阻力是物体在运动过程中受到的与速度成反比的阻力。
负摩阻力的计算公式为F = -b * v,其中b为摩阻系数,v为速度。
负摩阻力的大小取决于摩阻系数和物体的速度。
关于桥梁桩长计算中的负摩阻力探讨摘要当遇到不良地质条件时,桥梁桩基础设计中桩侧负摩阻力对桥梁的安全性、可靠性和经济等方面都有着重要的影响,本文介绍了桩侧负摩阻力产生的原因,影响因素和计算方法。
关键词桩基负摩阻力产生原因计算方法桩基具有承载力高、地质适应性强、施工便捷、沉降小、工期短等优点,采用桩基作为桥梁基础日趋普遍。
桩的承载力是由桩底支承力与桩周土体的侧摩阻力两部分组成的。
当桩底穿过并支承在各种压缩性土层中时,桩主要依靠桩侧土的摩阻力支承竖向荷载。
因此,桩侧摩阻力的大小对结构基础的稳定性起着决定作用。
如果桩周土体与桩身表面发生负摩阻力,使桩侧土一部分重量传递给桩,不但不是桩承载力的一部分,反而变成施加在桩上的外荷载,这是在软弱粘土和湿陷性黄土等地基确定单桩轴向容许承载力时应该注意的。
一、产生负摩阻力的条件和原因在桩顶竖向荷载作用下,当桩相对于桩侧土体向下位移时,桩侧土体对桩产生向上作用的摩擦力,称为正摩阻力(图1a),正摩阻力能抵抗桥梁上部结构及桥墩等产生的荷载。
但是,当桩侧土体因某种原因而下沉,且其下沉量大于桩的沉降(即桩侧土体相对于桩产生向下的位移)时,土对桩产生向下的摩擦力,称为负摩阻力(图1b),负摩阻力变成施加在桩上的外荷载,相当于增加了作用在桩基上的桥梁上部结构及桥墩等产生的荷载。
桩侧负摩阻力问题,本质上和正摩阻力一样,只要得知土与桩之间的相对位移或趋势以及负摩阻力与相对位移之间的关系,就可以了解桩侧负摩阻力的分布和桩身轴力与截面位移了。
产生负摩阻力的情况有多种:(1) 桩穿过欠固结的软粘土或新填土,由于这些土层在重力作用下的压缩固结,产生对桩身侧面的负摩擦力;(2) 在桩侧软土的表面有大面积堆载或新填土(桥头路堤填土),使桩周的土层产生压缩变形;(3) 由于从软弱土层下的透水层中抽水或其它原因,使地下水位下降,土中有效力增大,从而引起桩周土下沉;(4) 桩数很多的密集群桩打桩时,使桩周土产生很大的超空隙水压力,打桩停止后桩周土的再固结作用引起下沉;(5) 在黄土、冻土中的桩基,因黄土湿陷、冻土融化产生地面下沉。
桩侧负摩阻力的计算一、规范对桩侧负摩阻力计算规定符合下列条件之一的桩基,当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时,在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力:1、桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层进入相对较硬土层时;2、桩周存在软弱土层,邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载,或地面大面积堆载(包括填土)时;3、由于降低地下水位,使桩周土有效应力增大,并产生显著压缩沉降时。
4、桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时,应根据工程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响;当缺乏可参照的工程经验时,可按下列规定验算。
①对于摩擦型基桩,可取桩身计算中性点以上侧阻力为零,并可按下式验算基桩承载力: a k R N ≤ (7-9-1)②对于端承型基桩,除应满足上式要求外,尚应考虑负摩阻力引起基桩的下拉荷载,并可按下式验算基桩承载力:a ng k R Q N ≤+ (7-9-2)③当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时,尚应将负摩阻力引起的下拉荷载计入附加荷载验算桩基沉降。
注:本条中基桩的竖向承载力特征值只计中性点以下部分侧阻值及端阻值。
二、计算方法桩侧负摩阻力及其引起的下拉荷载,当无实测资料时可按下列规定计算: 1、中性点以上单桩桩周第 i 层土负摩阻力标准值,可按下列公式计算:i ni nsiq σξ'= (7-9-3) 当填土、自重湿陷性黄土湿陷、欠固结土层产生固结和地下水降低时:ri i σσ'=' 当地面分布大面积荷载时:rii p σσ'+=' (7-9-4) 其中, i i i m m m riz z ∆∑+∆='-=γγσ1121(7-9-5) (7-9-3)~(7-9-5)式中:nsi q ——第i 层土桩侧负摩阻力标准值;当按式(7-9-3)计算值大于正摩阻力标准值时,取正摩阻力标准值进行设计;ri σ'——由土自重引起的桩周第i 层土平均竖向有效应力;桩群外围桩自地面算起,桩群内部桩自承台底算起;i σ'——桩周第i 层土平均竖向有效应力;m i γγ,——分别为第i 计算土层和其上第m 土层的重度,地下水位以下取浮重度;m i z z ∆∆,——第i 层土、第m 层土的厚度;p ——地面均布荷载;ni ξ——桩周第i 层土负摩阻力系数,可按表7-9-1取值;表7-9-1 负摩阻力系数ξ注:①在同一类土中,对于挤土桩,取表中较大值,对于非挤土桩,取表中较小值;②填土按其组成取表中同类土的较大值;2、考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算:∑⋅==ni i nsi n n gl q u Q 1η (7-9-6)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅=4d q d s s m n s ya x a n γπη (7-9-7)式中,n ——中性点以上土层数; l i ——中性点以上第i 土层的厚度;n η——负摩阻力群桩效应系数;ay ax s s ,——分别为纵横向桩的中心距;ns q ——中性点以上桩周土层厚度加权平均负摩阻力标准值;m γ——中性点以上桩周土层厚度加权平均重度(地下水位以下取浮重度)。
桩侧负摩阻力的计算一、 规范对桩侧负摩阻力计算规定符合下列条件之一的桩基,当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时,在计算基桩承 载力时应计入桩侧负摩阻力:1、 桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层进入相对较硬土层时;2、 桩周存在软弱土层,邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载,或地面大面积堆载(包括 填土)时;3、 由于降低地下水位,使桩周土有效应力增大,并产生显著压缩沉降时。
4、 桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时,应根据工程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力 和沉降的影响;当缺乏可参照的工程经验时,可按下列规定验算。
① 对于摩擦型基桩,可取桩身计算中性点以上侧阻力为零,并可按下式验算基桩承载力:N k 乞 R a( 7-9-1)② 对于端承型基桩,除应满足上式要求外,尚应考虑负摩阻力引起基桩的下拉荷载,并 可按下式验算基桩承载力:N k Q g <Ra( 7-9-2)③ 当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时,尚应将负摩阻力引起的下拉荷载计入 附加荷载验算桩基沉降。
注:本条中基桩的竖向承载力特征值只计中性点以下部分侧阻值及端阻值。
二、 计算方法桩侧负摩阻力及其引起的下拉荷载,当无实测资料时可按下列规定计算: 1、中性点以上单桩桩周第 i 层土负摩阻力标准值,可按下列公式计算:q ?i = ni ;「i( 7-9-3)当填土、自重湿陷性黄土湿陷、欠固结土层产生固结和地下水降低时:i 71ri -mm i 厶i m =2(7-9-3 )〜(7-9-5)式中:q ?i ――第i 层土桩侧负摩阻力标准值;当按式(7-9-3)计算值大于正摩阻力标准值时,取正摩阻力标准值进行设计;-ri ――由土自重引起的桩周第i 层土平均竖向有效应力;桩群外围桩自地面算起,桩群内部桩自承台底算起;当地面分布大面积荷载时:;★二p • c ri(7-9-4) 其中, (7-9-5)Ci ■――桩周第i层土平均竖向有效应力;i, m――分别为第i计算土层和其上第 m土层的重度,地下水位以下取浮重度;.'■■Zi ---- 第 i 层土、第 m层土的厚度;p――地面均布荷载;桩周第i层土负摩阻力系数,可按表 7-9-1取值;表7-9-1 负摩阻力系数匕土类5土类5饱和软土0.15 〜0.25 砂土0.35 〜0.50粘性土、粉土0.25 〜0.40 自重湿陷性黄土0.20 〜0.35②填土按其组成取表中同类土的较大值;2、考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算:nQ f 二n 八側(7-9-6)(7-9-7)式中,n ――中性点以上土层数;l i――中性点以上第i土层的厚度;n ――负摩阻力群桩效应系数;S ax, S ay ――分别为纵横向桩的中心距;q S?――中性点以上桩周土层厚度加权平均负摩阻力标准值;m――中性点以上桩周土层厚度加权平均重度(地下水位以下取浮重度)。
单桩承载力验算一、土层分布情况二、单桩竖向承载力特征值桩端持力层为全风化花岗岩,按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008),中性点深度比l n /l 0=0.75,桩周软弱土层下限深度l 0=28.84m ,则自桩顶算起的中性点深度l n =21.63m 。
根据规范可知,该处承载力特征值只计中性点以下侧阻值及端阻值。
kN l q u A q Q i sik p pk 3976)613021.712(1141600uk =⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=+=∑ππkN Q K R uk a 19883894211=⨯== 三、单桩负摩阻力第一层路堤填土和杂填土自重引起的桩周平均竖向有效应力: 地下水以上部分:Pa k 93.6594.6192111=⨯⨯=σ; 地下水以下部分:Pa k 06.1396.1)1019(2194.61912=⨯-⨯+⨯=σ; 则kPa 20512111=+=σσσ;第二层淤泥自重引起的桩周平均竖向有效应力:kPa 26.182)54.863.21()105.15(216.1)1019(94.6192=-⨯-⨯+⨯-+⨯=σ; ;,故取kPa q kPa kPa q n s n n s 24245.612053.01111=>=⨯==σξ;,故取kPa q kPa kPa q n s n n s 121245.3626.1822.01222=>=⨯==σξ对于单桩基础,不考虑群桩效应则1n =η;基桩下拉荷载:kN l q u Q n i i n si n ng1137))54.863.21(1254.824(10.11=-⨯+⨯⨯⨯⨯==∑=πη 四、单桩分担面积上的荷载kN N 720)2520(44k =+⨯⨯=五、验算N R N Q N a n k 1988k 185********g k =<=+=+故单桩承载力满足要求。
按照摩擦性桩验算:kN l q u A q Q i sik p pk 2752)313021.712(1141600uk =⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=+=∑ππkN Q K R uk a 13762752211=⨯== kN N 720)2520(44k =+⨯⨯=a R N <k故单桩承载力满足要求。
桩侧负摩阻力的计算一、规范对桩侧负摩阻力计算规定符合下列条件之一的桩基,当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时,在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力:1、桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层进入相对较硬土层时;2、桩周存在软弱土层,邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载,或地面大面积堆载(包括填土)时;3、由于降低地下水位,使桩周土有效应力增大,并产生显著压缩沉降时。
4、桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时,应根据工程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响;当缺乏可参照的工程经验时,可按下列规定验算。
①对于摩擦型基桩,可取桩身计算中性点以上侧阻力为零,并可按下式验算基桩承载力: a k R N ≤ (7-9-1)②对于端承型基桩,除应满足上式要求外,尚应考虑负摩阻力引起基桩的下拉荷载,并可按下式验算基桩承载力:a ng k R Q N ≤+ (7-9-2)③当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时,尚应将负摩阻力引起的下拉荷载计入附加荷载验算桩基沉降。
注:本条中基桩的竖向承载力特征值只计中性点以下部分侧阻值及端阻值。
二、计算方法桩侧负摩阻力及其引起的下拉荷载,当无实测资料时可按下列规定计算: 1、中性点以上单桩桩周第 i 层土负摩阻力标准值,可按下列公式计算:i ni nsiq σξ'= (7-9-3) 当填土、自重湿陷性黄土湿陷、欠固结土层产生固结和地下水降低时:ri i σσ'=' 当地面分布大面积荷载时:rii p σσ'+=' (7-9-4) 其中, i i i m m m riz z ∆∑+∆='-=γγσ1121(7-9-5) (7-9-3)~(7-9-5)式中:nsi q ——第i 层土桩侧负摩阻力标准值;当按式(7-9-3)计算值大于正摩阻力标准值时,取正摩阻力标准值进行设计;ri σ'——由土自重引起的桩周第i 层土平均竖向有效应力;桩群外围桩自地面算起,桩群内部桩自承台底算起;i σ'——桩周第i 层土平均竖向有效应力;m i γγ,——分别为第i 计算土层和其上第m 土层的重度,地下水位以下取浮重度;m i z z ∆∆,——第i 层土、第m 层土的厚度;p ——地面均布荷载;ni ξ——桩周第i 层土负摩阻力系数,可按表7-9-1取值;表7-9-1 负摩阻力系数ξ注:①在同一类土中,对于挤土桩,取表中较大值,对于非挤土桩,取表中较小值;②填土按其组成取表中同类土的较大值;2、考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算:∑⋅==ni i nsi n n gl q u Q 1η (7-9-6)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅=4d q d s s m n s ya x a n γπη (7-9-7)式中,n ——中性点以上土层数; l i ——中性点以上第i 土层的厚度;n η——负摩阻力群桩效应系数;ay ax s s ,——分别为纵横向桩的中心距;ns q ——中性点以上桩周土层厚度加权平均负摩阻力标准值;m γ——中性点以上桩周土层厚度加权平均重度(地下水位以下取浮重度)。
负摩阻力计算实例本建筑场地为自重湿陷性黄土场地,湿陷等级为Ⅱ级(中等),依椐JGJ94-2008规范第5.4.2条规定,在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力。
首先,根据场地地质情况(以3#井处的地层为例)确定压缩4.2 桩基4.2.1 桩基类型及桩端持力层的选择依据勘察结果分析, 本建筑场地为自重湿陷性黄土场地,(自重湿陷量的计算值为120.5-151.6mm)湿陷等级为Ⅱ级(中等),湿陷性土层为②、③、④、⑤层,湿陷土层厚度为10-15m,湿陷最大深度17m(3#井)。
可采用钻孔灌注桩基础,第⑦层黄土状粉土属中密-密实状态,具低-中压缩性,不具湿陷性,平均层厚4.0m,可做为桩端持力层。
4.2.2 桩基参数的确定根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)、《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)中的有关规定,结合地区经验,饱和状态下的桩侧阻力特征值qsia(或极限侧阻力标准值qsik)、桩端阻力特征值qpa(或极限端阻力标准值qpk¬)建议采用下列估算值:土层编号土层名称土的状态桩侧阻力特征值qsia(kPa) 极限侧阻力标准值qsik(kPa) 桩端阻力特征值qpa(kPa) 极限端阻力标准值qpk(kPa)②黄土状粉土稍密 11 23③黄土状粉土稍密 12 24④黄土状粉土稍密 12 24⑤黄土状粉土稍密 13 26⑥黄土状粉土中密 18 36⑦黄土状粉土中密 18 36 500 1000⑧黄土状粉土中密 20 40 600 12004.2.3 单桩承载力的估算依据JGJ94-2008规范,参照《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.5.5条,单桩竖向承载力特征值可按下式估算:Ra=qpaAp+up∑qsiaLi式中:Ra——单桩竖向承载力特征值;qpa 、qsia——桩端端阻力、桩侧阻力特征值;Ap——桩底端横截面面积= πd2(圆桩);up——桩身周边长度=πd;Li——第i层岩土的厚度;以3#孔处的地层为例,桩身直径取600mm,以第⑦层黄土状粉土做为桩端持力层,桩入土深度24.0m(桩端进入持力层的深度对于粘性土、粉土应不小于1.5d)。
考虑固结效应的高填方夯实地基桩侧负摩阻力计算方法我折腾了好久考虑固结效应的高填方夯实地基桩侧负摩阻力计算方法,总算找到点门道。
一开始,我真的是瞎摸索。
我就知道这桩侧负摩阻力肯定和地基的固结有关,但到底怎么个关系法,我完全摸不着头脑。
我先从最基本的理论知识着手,翻了大量的土力学书,那些公式和概念啊,看着都晕乎。
就像乱麻一样,完全分不清楚头绪。
我试过直接套用地基沉降计算的一些理论来算这个负摩阻力。
但失败得一塌糊涂,怎么算结果都和实际相差老远。
后来我才明白,高填方夯实地基有它自己的特性,不能简单套用别的模式。
我又想,那从试验的角度入手呢。
我就模拟高填方的条件做了一些小的模型试验,测量土体在固结过程中对桩产生的作用力。
这个阶段我可是下了大功夫,仔细控制填土的压实度啊,测量土的各项物理参数啥的。
这个过程我也犯了不少错,比如填土的时候有时候压实不均匀,结果导致试验数据波动特别大。
从这个我就学到了,试验的时候基础条件的控制无比重要。
那怎么把这些试验成果和计算联系起来呢。
这是个大头啊。
我发现这个固结土体对于桩的压力,可能要考虑分层计算。
就好比一个千层饼一样,每一层的情况都不太一样,都要单独分析计算,然后汇总起来。
像最靠近桩表面的那一层土,它和桩的相互作用跟离桩远一些的土层就可能差别很大。
这时候我又意识到,土的固结速度这个因素也没考虑进去呀。
于是又开始查资料,怎么把巩固速度合理地放到计算方法里。
还有就是关于土和桩之间的摩擦系数这个参数。
我最开始用的是一些经验值,但是实际应用的时候发现误差超级大。
后来我就把不同的土层分别做摩擦系数的测定。
有些时候测量出来的值和本来以为的差别很大,这可是个警醒啊,经验值不一定靠得住。
在计算的过程中,我也觉得,把高填方地基当成一个整体来分析可能是过于简单了。
得把它看成一个动态变化的系统,随着时间的推移,固结在变,负摩阻力肯定也在变。
现在我还在琢磨怎么精确地把这个动态性放到计算方法里。
但是我可以确定的是,要想把考虑固结效应的高填方夯实地基桩侧负摩阻力计算准确了,就得结合理论知识、试验数据,还要把各种复杂的因素一个一个剖析到位,一点也不能马虎。
承台外围桩负摩阻力计算【推荐】一、引言在桩基础工程中,承台外围桩的负摩阻力是一个不可忽视的重要因素。
负摩阻力是指桩周土体相对于桩身向下位移时,土体对桩身产生的向下摩擦力。
这种力会降低桩的承载力,影响结构的安全性和稳定性。
因此,准确计算承台外围桩的负摩阻力对于工程设计至关重要。
二、负摩阻力的产生机理1. 土体沉降:当桩周土体由于自身重力、外部荷载或地下水位的下降等原因发生沉降时,若桩身相对静止或沉降较小,土体与桩身之间会产生相对位移,进而产生负摩阻力。
2. 桩身材料特性:桩身材料的刚度、表面粗糙度等特性会影响负摩阻力的分布和大小。
一般来说,刚度较大的桩身更容易产生负摩阻力。
3. 承台效应:承台的存在会改变桩周土体的应力分布,使得承台外围的桩更容易受到负摩阻力的影响。
三、负摩阻力计算的基本原理1. 基本假设:桩周土体为均匀、各向同性材料。
桩身材料均匀,表面粗糙度一致。
桩周土体的沉降与桩身的位移关系明确。
2. 计算模型:桩土相互作用模型:考虑桩与土体的相互作用,采用有限元法或边界元法进行数值模拟。
简化计算模型:基于经验公式和理论分析,简化计算过程。
四、负摩阻力计算的步骤1. 确定计算参数:土体参数:土体的重度、内摩擦角、粘聚力、压缩模量等。
桩身参数:桩的直径、长度、材料特性等。
荷载参数:外部荷载、承台尺寸及分布等。
2. 计算土体沉降:采用分层总和法或有限元法计算桩周土体的沉降量。
考虑不同土层的沉降差异,特别是承台下方土体的沉降。
3. 确定负摩阻力分布:根据土体沉降和桩身位移的关系,确定负摩阻力的分布范围。
采用经验公式或数值模拟方法计算负摩阻力的大小。
4. 计算总负摩阻力:将各段的负摩阻力进行积分或累加,得到总负摩阻力。
考虑承台效应,对计算结果进行修正。
五、具体计算方法1. 经验公式法:α法:假设负摩阻力与土体沉降成正比,α为比例系数。
\[f_n = \alpha \cdot \Delta s\]其中,\( f_n \)为负摩阻力,\( \Delta s \)为土体沉降量。
可能做勘察的接触的比较少,这是注册岩土考试必备技能。
根据建筑桩基规范公式5.4.4-1,负摩阻力标准值=负摩阻力系数*土层平均竖向有效应力。
然而,作为填土,并不一定整层都存在负摩阻力,这就涉及到一个中性点的问题。
根据表5.5.4-2可以查到中性点深度比。
可能这么说,你会云里雾里,我举个例子验算一下。
1、假设填土成分主要为黏性土,负摩阻力系数取0.3;
2、填土厚度为10米,桩端持力层为基岩,则中性点深度比为1。
所以中性点深度为10米,填土整层都存在负摩阻力;
3、填土的重度假设为17,地下水深度为4米;
4、不考虑地面存在堆载的情况,则土层平均竖向有效应力=填土层中点的有效自重应力,层中点为5米,这里地下水深度为4米,则4-5米应为浮重力。
则填土层平均竖向有效应力=17*4+(17-10)*1=75;
5、则负摩阻力=0.3*75=22.5kpa;
6、最后,你跟你报告中提供的填土的正摩阻力对比下,如果负摩阻力大于正摩阻力,则负摩阻力数值取正摩阻力,就是说负摩阻力不大于正摩阻力,这是硬性规定。
至此,负摩阻力计算完毕。
但是,一般这一步应该设计很容易完成,到底需不需要勘察提供,值得商榷。
负摩阻力计算范文负摩阻力是指当物体的运动速度减小时,摩擦力的方向与速度方向相反,即摩擦力的作用方向与速度方向相反。
负摩阻力是物体由高速运动向低速运动过渡的过程中所产生的反向阻力。
在物体运动过程中,负摩阻力是不可忽视的,特别是当速度较高或运动速度趋于零时,负摩阻力的影响就会变得更加显著。
负摩阻力的计算可以通过多种方法实现,下面将介绍两种常用的计算方法。
第一种方法是通过负摩阻力公式进行计算。
负摩阻力可以通过以下公式进行计算:负摩阻力=μ×x其中,负摩阻力表示负摩阻力大小,μ表示物体与运动介质间的动摩擦系数,x表示物体的速度。
这个公式适用于速度较小的物体或物体速度在一定范围内的计算。
在实际应用中,可以根据实验数据确定μ值的大小。
第二种方法是通过牛顿第二定律进行计算。
根据牛顿第二定律的公式:F=ma其中,F表示物体所受合外力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
负摩阻力是物体所受的合外力之一,可以表示为:F负摩=-μm×a由于负摩阻力的方向与加速度方向相反,所以前面添加了负号。
根据这个公式,可以通过已知物体的质量、加速度和动摩擦系数来计算负摩阻力的大小。
在实际应用中,为了更加准确地计算负摩阻力,还需要考虑摩擦力的变化情况。
当速度较小或接近零时,负摩阻力的大小会逐渐变小,直到最终停止。
在这种情况下,可以使用指数形式的摩阻力公式来计算负摩阻力。
负摩阻力公式可以表示为:F负摩=Ae^(-kt)其中,F负摩表示负摩阻力的大小,A表示初速度时的摩擦力大小,e表示自然对数的底,k表示与物体和运动介质相关的参数,t表示时间。
这个公式可以更好地描述负摩阻力的变化过程,特别适用于速度趋近于零时的情况。
综上所述,负摩阻力的计算可以通过多种方法进行,其中一个是根据负摩阻力公式进行计算,另一个是根据牛顿第二定律进行计算。
在实际应用中,可以根据具体情况选择适合的方法,并考虑摩擦力的变化对结果的影响。
厚软土地区桩侧负摩阻力的计算和过程分析1 负摩阻力的概念正常情况下,在桩顶荷载作用下,桩侧土相对于桩产生向上的位移,因而土对桩侧产生向上的摩擦力,构成桩承载力的一部分,称为正摩阻力。
但有时候会发生相反的情况,即桩周围的土体由于一些原因发生沉降,且沉降量大于相应深度处桩的沉降量,即桩侧土相对于桩产生向下的位移,土体对桩产生向下的摩擦力,这种摩擦力称为负摩阻力。
负摩阻力对桩是一种不利因素。
它降低了桩的承载力,并可能导致桩发生过大沉降。
实际工程中,因负摩阻力引起的不均匀沉降造成建筑物开裂、倾斜或者因沉降过大而影响正常使用的情况屡有发生。
所以在可能发生负摩擦力的情况下,设计时应考虑其对桩基承载力和沉降的影响。
《建筑桩基技术规范》5.4.2条规定:符合下列条件之一的桩基,当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时,在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力:1 桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层进入相对较硬土层时;2 桩周存在软弱土层,邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载,或地面大面积堆载(包括填土)时;3 由于降低地下水位,使桩周土有效应力增大,并产生显著压缩沉降时。
2 负摩阻力的特点(1)中性点。
负摩阻力不一定产生于整个软弱土层中,而是在桩周土体下沉大于桩的沉降范围内。
桩的这一范围内为负摩阻力,而下部一般仍为正摩阻力。
正负摩阻力的分界点即为中性点。
在中性点处,正负摩阻力均为零,桩土相对位移也为零,同时下拉荷载在中性点处达到最大值,即在中性点处桩身轴力达到最大值。
桩顶至中性点的深度与桩周土的压缩性和变形条件以及桩的持力层性质等因素有关,理论上应按桩周土沉降与桩沉降相等的条件计算确定,但是,由于桩在荷载作用下的沉降稳定历时、沉降速率等都与桩周围土的沉降情况不同。
一般来说,中性点的位置在初期随着桩的沉降增加而上下移动,当沉降趋于稳定时才会稳定在某一固定的深度处。
所以要准确确定中性点的位置比较困难,一般根据现场试验所得的经验数据近似加以确定,即以与桩周软弱土层下限深度比值的经验数据来确定。