异型桩的分析与计算方法

2017岩土工程师考点：异形柱结构异形柱是异形截面柱的简称。

这里所谓"异形截面"，是指柱截面的几何形状与常用普通的矩形截面相异而言。

下面yjbys店铺为大家准备了关于异形柱结构的知识点，欢迎阅读。

异形柱结构型式及其计算异形柱结构型式有异形柱框架结构、异形柱框架—剪力墙结构和异形柱框架—核心筒结构。

异形柱结构自身的特点决定了其受力性能、抗震性能与矩形柱结构不同。

由于异形柱截面不对称，在水平力作用下产生的双向偏心受压给承载力带来的影响不容忽视。

因此，对异形柱结构应按空间体系考虑，宜优先采用具有异形柱单元的计算程序进行内力与位移分析。

因异形柱和剪力墙受力不同，所以计算时不应将异形柱按剪力墙建模计算。

当采用不具有异形柱单元的空间分析程序(如TBSA 5.0)计算异形柱结构时，可按薄壁杆件模型进行内力分析。

对异形柱框架结构，一般宜按刚度等效折算成普通框架进行内力与位移分析。

当刚度相等时，矩形柱比异形柱的截面面积大。

一般，比值(A矩/A异)约在1.10-1.30之间[1]。

因此，用矩形柱替换后计算出的轴压比数值不能直接应用于异形柱，建议用比值(A矩/A异)对轴压比计算值加以放大后再用于异形柱。

对有剪力墙(或核心筒)的异形柱结构，由于异形柱分担的水平剪力很小，由此产生的翘曲应力基本可以忽略，为简化计算，可按面积等效或刚度等效折算成普通框架—剪力墙(或核心筒)结构进行内力与位移分析。

按面积等效更能反映异形柱轴压比的情况，且面积等效计算更为简便。

但应注意，按面积等效计算时，须同时满足下面两式：A矩=A异;(2)| b/h=(Ix异/Iy异)式中，A矩、A异——分别为矩形柱和异形柱的截面面积;b、h——分别为矩形截面的宽和高;Ix异、Iy异——分别为异形柱截面x、y向的主形心惯性矩。

一般，按面积等效计算时，矩形柱的惯性矩比异形柱的小。

但对有剪力墙(或核心筒)的异形柱结构，计算分析表明[2]，按面积等效与按刚度等效的计算结果是接近的。

桩基综合设计计算方法桩基作为一种重要的地基处理方式，其设计计算是整个工程中至关重要的一部分。

桩基的设计计算需要考虑多方面的因素，包括土壤特性、荷载特性、桩基结构特性等。

在进行桩基综合设计计算时，需要遵循一定的方法和步骤，以确保桩基的稳定性和承载力满足工程要求。

一、确定桩基类型在进行桩基设计计算之前，首先需要确定桩基的类型。

根据桩基的结构形式和材料特性，桩基可以分为不同类型，如钢筋混凝土桩、钢管桩、预应力桩等。

不同类型的桩基在设计计算时需要采用不同的方法和规范。

二、确定桩基荷载确定桩基的设计荷载是进行桩基设计计算的重要一步。

桩基的设计荷载包括垂直荷载、水平荷载和扭矩荷载等。

根据工程实际情况和设计要求，确定桩基的设计荷载，并考虑荷载组合和边桩效应等因素。

三、确定桩基截面形状和尺寸确定桩基的截面形状和尺寸是进行桩基设计计算的关键步骤。

桩基的截面形状和尺寸直接影响其承载力和稳定性。

根据桩基的设计荷载和土层特性，确定桩基的截面形状和尺寸，并进行相应的受力分析和验算。

四、进行桩基受力分析进行桩基受力分析是进行桩基设计计算的核心内容。

在进行桩基受力分析时，需要考虑桩基的弯矩、剪力、轴向力和弯曲曲率等受力状态，以确保桩基的承载力和稳定性满足设计要求。

五、进行桩基抗震分析在一些地震多发的地区，桩基的抗震设计计算是必不可少的一部分。

进行桩基抗震分析可以评估桩基在地震作用下的受力状态和变形情况，以确保桩基在地震发生时不会发生破坏。

六、进行桩基稳定性分析桩基的稳定性分析是进行桩基设计计算的另一个关键环节。

在进行桩基稳定性分析时，需要考虑桩基的侧向稳定性和端部承载稳定性等因素，以确保桩基能够稳定地承担设计荷载。

七、进行桩基动力特性分析桩基的动力特性分析是进行桩基设计计算的重要一部分。

在进行桩基动力特性分析时，需要考虑桩基的固有振动频率、动力应力和动力位移等参数，以评估桩基在动力荷载下的受力状态。

总结：桩基综合设计计算方法涉及多个环节和内容，需要综合考虑土壤特性、荷载特性和桩基结构特性等因素，以确保桩基的稳定性和承载力满足设计要求。

预应力混凝土异型空心方桩技术规程一、前言预应力混凝土异型空心方桩是一种新型的建筑材料，具有高强度、耐久性好、施工简便等优点，因此在市政工程、公路工程、桥梁工程等领域得到广泛应用。

为了保证预应力混凝土异型空心方桩的质量和工程效果，制定本技术规程，以供工程师和技术人员参考。

二、材料准备1.水泥：选用42.5级普通硅酸盐水泥或高性能混凝土用外加剂；2.砂：选用细度模数为2.4~2.8的河沙或人造砂；3.石子：选用直径为5~30mm的碎石；4.钢筋：采用HRB335或HRB400钢筋；5.预应力钢束：采用高强度预应力钢束；6.外加剂：选择合适的外加剂，如减水剂、缓凝剂、增强剂等；7.混凝土材料：细度模数不大于3.0，粗细比不大于3.0，石子掺量不大于45%。

三、工艺流程1.预应力钢束的加工：预应力钢束应根据设计要求进行加工，长度应为桩长加上锚具长度的两倍，钢束两端应加弯钩；2.模板制作：根据设计要求制作异型空心方桩的模板，模板应平整、坚固、尺寸准确；3.模板安装：将模板按照设计要求安装好，调整好位置和水平度；4.钢筋加工：按照设计要求加工钢筋，钢筋的长度应为桩长加上锚具长度的两倍，钢筋两端应加弯钩；5.钢筋绑扎：将加工好的钢筋按照设计要求绑扎好，注意要保证钢筋的位置和间距；6.预应力钢束安装：将加工好的预应力钢束穿过桩身，钢束两端分别固定在桩顶和锚具处；7.混凝土浇注：将调配好的混凝土倒入模板内，采用振捣器进行振捣，注意要控制浇注速度和混凝土的均匀性；8.养护：混凝土浇注结束后，应及时进行养护，保持湿润环境，养护时间一般不少于14天。

四、施工质量控制1.模板安装：模板应平整、尺寸准确，模板安装时要采用水平仪进行调整，确保模板水平；2.钢筋加工：钢筋加工要按照设计要求进行，长度和直径要准确；3.钢筋绑扎：钢筋绑扎应按照设计要求进行，钢筋的位置和间距要准确；4.预应力钢束安装：预应力钢束的固定要牢固可靠，钢束两端的弯钩要符合规范要求；5.混凝土浇注：混凝土浇注时要控制浇注速度和混凝土的均匀性，采用振捣器进行振捣；6.养护：养护时间不少于14天，保持湿润环境。

PKPM计算异形柱结构PKPM（Public Static Analysis Program）是一种常用的结构分析软件，可以用于计算各种异形柱结构。

在PKPM中，可以通过给定结构的几何性质和加载条件，计算柱的应力、应变、变形等参数，并对结构进行安全性评估。

下面将介绍PKPM计算异形柱结构的基本步骤。

1.结构建模：在PKPM中，首先需要输入异形柱结构的几何性质。

包括柱的截面形状、尺寸、钢材强度等参数。

可以选择不同的截面形状，如矩形、圆形、椭圆形等，并设置相应的尺寸。

2.载荷设定：在计算异形柱结构之前，需确定结构受到的载荷条件。

包括静态荷载、动态荷载、风荷载等。

可以设置不同的加载条件，并输入相应的荷载数值。

3.材料性质设定：在PKPM中，需要输入异形柱结构所使用的材料的性质。

包括钢材的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、抗压强度等参数。

根据材料的性质，可以计算得到柱的应力应变关系。

4.结构分析：通过输入结构的几何性质、载荷条件和材料性质，可以进行结构分析，并计算出柱的应力、应变、变形等参数。

在PKPM中，可以选择静力分析、动力分析、稳定性分析等不同的分析方法。

根据实际需要，可以选择适当的分析方法。

5.结果输出：在分析完成后，可以输出计算得到的结果。

包括柱的应力、应变、变形等参数。

可以通过图形显示和数据表格等方式，对计算结果进行查看和分析。

6.安全性评估：根据计算得到的柱的应力等参数，可以对结构进行安全性评估。

通过与结构设计规范的要求进行比较，判断结构的受力情况是否满足规范的要求。

如果不满足规范要求，则需要进行结构的优化设计。

总结起来，PKPM可以通过输入异形柱的几何性质、载荷条件和材料性质，进行结构的分析计算，并输出计算结果。

通过对计算结果的分析，可以进行结构的安全性评估。

PKPM是一种功能强大且广泛应用的结构分析软件，在工程实践中有着重要的作用。

先张法离心成型预应力混凝土异型方桩下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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第五节 变截面及异形灌注桩1 钻孔扩底桩1.1 概述钻孔扩底桩是在用各种回转钻机正常成孔后，用专门的扩底钻头将其底部扩大，然后下设钢筋笼、浇筑混凝土所形成的灌注桩。

钻孔扩底桩的上部呈圆柱形，底部呈圆台形。

在桩基设计中，为了增加单桩的桩端承载力，采用扩底桩是一种经济有效的方法。

钻孔扩底灌注桩的扩底方法可分为正循环钻扩底法、反循环钻孔扩底法和螺旋钻孔扩底法三种。

反循环钻孔扩底法适用于可塑至硬塑状态的粘性土、粉土、中密至密实砂土和碎石土层；螺旋钻孔扩底法适用于地下水位以上的一般粘性土、红粘土、粉土、湿陷性黄土和密实的砂土层。

正循环钻孔时的泥浆上返流速较小，故只适合在细颗粒地层中扩孔，且扩孔直径较小。

装有硬质合金滚刀的扩孔钻头也可在基岩中扩孔（见图8-5-4）。

扩底直径为桩径的1.5～3.0倍，最大扩底直径为4m 。

桩底扩大头的边坡线与垂直线间的夹角一般不大于14°，即边坡坡度不小于4∶1。

钻孔扩底桩施工具有以下特点：①只有在稳定地层才能进行扩底；②可以进行单节扩底和多节扩底；③必须使用专门的扩底钻头；④一般钻孔深度较浅。

1.2 设备和机具1.2.1 钻机扩底方法依赖于回转钻进方法，故其使用的钻机与前述回转钻进所用的钻机相同。

当采用液压扩孔钻头时，需要增加配套的液压系统。

1.2.2 扩底钻头目前国内外扩底钻头的类型较多；按扩底刀具的驱动力不同，可分为自重式、油压式、水压式三大类；按扩底刀具的开闭方式不同，有上开式、下开式、滑降式、推出式等类型（见图8-5-1）。

（1）自重式扩底钻头自重式扩底钻头由导向套、导向轴、上盘、下盘、限位盘、翼片、连杆、销轴等部图8-5-1 扩底钻头开闭方式示意图（a ）上开式；（b ）下开式；（c ）滑降式；（d ）推出式(a) (d)件组成；导向套与钻杆相连，连杆和扩孔翼片分别与导向套和导向轴铰接；导向轴可在导向套内上下滑动，从而带动扩孔翼片横向伸缩（见图8-5-2）。

异形柱结构受力分析与设计探讨本文详细阐述了异形柱框架及异形柱框架一剪力墙结构在使用上显著的优点，及对这两种结构形式的受力特点、分析计算、构造措施等方面进行了探讨，提出建议，供结构设计人员参考。

【關键词】异形柱；框架；受力特点；结构设计0.序言近年来，异形柱框架或异形柱框架一剪力墙结构作为一种全新的结构形式广泛使用于住宅建筑中，相对于传统的剪力墙或框架结构，异型柱结构具有可改造性好，用料省、造价低，居住环境比一般混凝土结构体系好，空间可得到充分利用，使用灵活方便的优点。

由于异形柱结构具有上述许多显著的优点，该类结构形式的建筑在中小城市的房地产开发市场上将会有很广阔的前景，得到日渐广泛的应用。

1.异形柱结构的概念及优点1.1.异形柱结构的概念截面几何形状为“L”型、“T”型、“十”字型，且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱，上述柱子相对于传统的正方形与矩形柱而言是异形的，称之为异形柱。

而采用这种柱子的框架及框架一剪力墙结构称之为异形柱结构。

1.2. 异形柱结构的显著优点（1）房间使用质量高。

室内空间整齐，家具摆设容易。

尤其在层数较多的情况下，如采用矩形柱，柱子外露更多，使用受到相当大的限制，特别是小面积住宅更显影响，用户深感不便。

（2）提高有效面积比。

异形柱的肢宽与墙厚相等或稍宽，因而没有矩形柱框架结构中柱子在房间里外露占去使用面积的缺点。

与一般框架结构相比，此种结构可增加使用面积5%～10%左右。

2.受力特点2.1.异形柱破坏机理异形柱采用多个小墙肢的组合截面柱子，柱肢截面中各肢高厚比不大于4，常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型形状。

柱肢宽度一般使用与墙体相同的厚度，一般为200～250mm，不大于300mm。

肢长较大，《规程》规定不小于500mm，一般为600～800。

另外，不等肢异形柱肢高比一般不超过2.2，各肢截面厚度不能相差过大。

由于柱截面本身的特殊性，异形柱结构的受力特点既不同于剪力墙结构，与普通框架也相差很大，具有独特性，荷载作用的结构反应更加复杂。

桩基设计中的考虑因素与计算方法桩基是土木工程中常用的一种地基处理方式，它可以分散载荷，提高地基的承载力。

在桩基设计过程中，需要考虑多种因素，并选用合适的计算方法。

本文将从地质条件、荷载特征、环境因素等方面介绍桩基设计中的考虑因素与计算方法。

地质条件是桩基设计的首要考虑因素之一。

不同地质条件下的桩基设计存在一定的差异。

首先需要了解地质勘察结果，包括土壤类型、层位分布、地下水位等信息。

根据地质数据，可以选择适合的桩基类型，如摩擦桩、端承桩等。

同时还需要评估地质条件对桩基性能的影响，如不同土层的承载力、沉降性能等。

在荷载特征方面，荷载的性质和大小也是桩基设计的重要考虑因素。

常见的荷载包括竖向荷载、水平荷载、弯矩荷载等。

每种荷载都会对桩基性能产生影响，因此需要对荷载进行准确的估计和计算。

根据荷载的性质选择合适的计算方法，如竖向荷载可以采用静力法，水平荷载可以采用摩擦桩的摩擦力来抵抗。

此外，环境因素也是桩基设计中需要考虑的重要因素之一。

环境因素包括气候条件、地震活动、周边建筑物等。

这些因素会对桩基的安全性和稳定性产生影响。

例如，气候条件的变化会导致土体的干湿程度改变，进而影响桩基的承载力。

因此，需要对环境因素进行适当的分析和评估，并采取相应的措施来保证桩基的稳定性和安全性。

在桩基设计的计算方法方面，有多种方法可供选择。

常用的计算方法包括经验公式法、有限元分析法等。

经验公式法是根据大量实测数据总结得出的一种计算方法，它具有简单、快速的特点，适用于一些简单的工程项目。

而有限元分析法是一种较为精确的计算方法，它可以考虑桩基与土体之间的相互作用，适用于复杂的工程项目。

总而言之，桩基设计中需要考虑多方面的因素，并根据具体情况选择合适的计算方法。

地质条件、荷载特征和环境因素等是影响桩基设计的重要因素，需要进行准确的分析和评估。

同时，选择合适的计算方法也是确保桩基设计准确可靠的关键。

只有综合考虑这些因素，并进行合理设计，才能保证桩基的安全性和稳定性，提高工程效益。

预应力混凝土异型预制桩技术规程预应力混凝土异型预制桩技术规程1. 概述预应力混凝土异型预制桩，是指具有几何形状不规则的预制桩。

由于其桩长与桩径比相对较小，能够在较短的时间内以及不良地质条件下进行深基础施工，而且施工质量易于控制，因此在土建工程领域得到了广泛应用。

2. 材料2.1 预应力钢筋采用符合GB/T1499.2的高强度钢筋。

2.2 混凝土采用符合GB/T50080的C50预拌混凝土。

3. 设计要求3.1 设计应符合相关规范标准，如《建筑抗震设计规范》GB50011等。

3.2 桩的截面应保证在工作状态下，满足承受轴向荷载和弯矩要求，应保证其强度及稳定性能。

3.3 根据实际施工情况，桩体应保证连接可靠、接缝严密，并按设计要求施加预应力。

4. 制造工艺及质量控制4.1 预应力钢筋加工应符合GB/T20065的相关要求，施加预应力时应按设计要求施加。

4.2 混凝土应经过拌合、运输、浇筑和养护等工艺环节，保证施工质量。

混凝土配合比应按照设计要求执行。

4.3 钢筋网及端板应符合设计规定要求，并应保证制造精度及引线准确度。

4.4 施工现场应根据工艺流程进行质量控制，并采用相应检测手段，保证各项工艺指标符合设计要求。

5. 施工要求5.1 施工前应进行充分准备工作，应制定详细的施工方案，加强安全措施。

5.2 在施工过程中，应严格控制沉井位移，对于有倾斜、变形的桩应及时处理。

5.3 预应力混凝土异型预制桩的悬挂和吊装应符合安全规范要求。

5.4 安装完成后，应进行质量检验，对于不合格的桩应及时更换。

6. 检验、验收6.1 预应力混凝土异型预制桩应经过质量检验合格方可使用。

6.2 混凝土抗压强度应符合设计要求。

6.3 预应力钢筋应符合设计要求。

7. 质量保证及验收标准7.1 按照GB50010的相关要求进行质量保证。

7.2 桥桩的验收标准符合《公路桥梁隧道工程施工质量验收规范》等相关标准。

8. 附录8.1 缺陷的判定及处理办法详见《建筑工程混凝土结构质量验收标准》GB50204等相关标准。