4.3桩的竖向承载力

5）、按现行抗震设计规范规定进行抗震验算。
2、 下列桩基应进行变形验算：
1)、桩端持力层为软弱土的一,二级桩基以及 桩端持力层为粘土,粉土或存在软弱下卧层 一级建筑桩基,应验算沉降并考虑上部结构 与基础共同作用.沉降不超过建筑沉降允许 值；
2）、受水平荷载较大或对水平变位要求严格 的一级建筑桩基应验算水平位移。
第四章 桩基础
本章教学目标： 1 了解桩基础的使用，熟悉桩基础的设计内容、
设计原则、分类及成桩效应； 2 了解桩基础单桩传递机理，熟悉掌握桩基础
竖向承载力的确定，熟悉群桩效应； 3 了解单桩沉降计算，熟悉群桩沉降计算及减
小桩负摩阻力的措施。 4 掌握桩基础承台设计，熟悉桩基础设计步骤
及施工图绘制。
4.1概述
桩基按极限状态设计法设计，应满足承载 能力极限状态和正常使用极限状态的要求。
建筑桩基分三个安全等级。 桩基设计应进行下列计算和验算：
1、所有桩基础都应进行承载能力计算,计算内容包括：
1)、按使用功能，受力特征进行 竖向(压.拔)和水平承载 力计算,不宜超过承载力特征值。 某些条件下群桩基 础宜考虑桩.土、承台共同作用；
3、 下列桩基应进行桩身和承台抗裂和 裂缝宽度验算：
根据使用条件要求混凝土不得出现裂 缝的桩基应进行抗裂验算；使用上需 限制裂缝宽度的桩基应进行裂缝宽度 验算。
4、建于软土上的一、二级建筑桩基施 工 过程和使用期间必须进行沉降观
测直到 稳定。
4.1.4 桩基设计内容
桩基设计包括下列基本内容： 1、桩的类型及几何尺寸的选择； 2、单桩竖向（和水平向）承载力的
载的桩基。 桩基应用：以有百年历史，承载力高、稳 定性好，沉降均匀的特点，在不良土上修 建建筑，普遍应用的基础形式。

桩的竖向承载力解析桩是一种常用的深基础形式，其主要作用是将建筑物的荷载传递到地下深处，从而保持建筑物的稳定和安全。

桩在承受荷载的过程中，主要的受力形式是竖向承载力。

本文将对桩的竖向承载力进行解析，包括桩的承载力计算方法、桩与土体的相互作用、桩的断裂机理等方面内容。

桩的承载力计算方法桩的承载力是指桩在承受荷载时所能承受的最大力，其计算方法主要有以下几种：1.建筑物荷载法建筑物荷载法是根据建筑物所受的荷载来计算桩的承载力的方法。

具体来说，可以按照荷载作用方式的不同，将建筑物荷载分为集中荷载和分布荷载两种情况，然后分别采用相关的计算公式计算桩的承载力。

2.端承法端承法是根据桩端的沉降来计算桩的承载力的方法。

在使用端承法时，需要先计算出桩端的最大承载力，然后根据桩端沉降和桩的弹性变形，计算出桩的承载力。

3.摩擦法摩擦法是根据桩身与土体的摩擦力来计算桩的承载力的方法。

在使用摩擦法时，需要先估计桩与土体之间的摩擦系数，然后根据桩身的受力情况，采用相关的计算公式计算出桩的承载力。

桩与土体的相互作用桩与土体之间的相互作用是桩的承载力计算中的重要问题。

在桩的承载过程中，桩与土体之间存在着摩擦力、土体中的孔隙水压力等复杂的力学作用。

因此，需要对桩与土体的相互作用进行分析和研究，以提高桩的承载力计算的准确性。

在桩与土体相互作用的过程中，需要考虑的因素包括桩的几何形状、桩的材料性质、桩身与土壤的摩擦系数、土体的物理化学性质等。

这些因素对于桩的承载力的计算和预测都具有重要的影响。

桩的断裂机理桩的断裂机理是指桩在承载荷载过程中，桩身发生破坏的机理。

桩的破坏机理与桩的几何形状、桩材料的物理力学性质、荷载作用方式等因素有关。

在桩的设计和施工过程中，需要对桩的断裂机理进行全面分析和研究，以确保桩的使用安全和稳定。

桩的断裂机理可以为弯矩破坏和剪切破坏两种情况。

弯矩破坏是指桩在承受荷载过程中，受到弯矩作用而产生破坏的机理；剪切破坏是指桩在承受荷载过程中，受到剪切力作用而发生破坏的机理。

α4 ＝ 1300.0/950.0 ＝ 1.368
四、标准差Sn ＝ [∑(αi - 1) ^ 2 / (n - 1)] ^ 0.5 (L ＝ 1, n) （桩基规范C-3）
Sn ＝ (0.233/3)^0.5 ＝ 0.279
五、单桩竖向极限承载力标准值Quk：
Quk ＝ 0.9156*950.0 ＝ 869.8kN
________________________________________________________________________
〖MorGain 结构快速设计程序 V2002.33.0563 Date：2002-8-2 23:26:03〗
当Sn ＞ 0.15 时，Quk ＝ λ * Qum
当试桩数n≥4时按下式计算：
A0 + A1 * λ + A2 * λ ^ 2 + A3 * λ ^ 3 + A4 * λ ^ 4 ＝ 0 （桩基规范C－4）
式中A0 ＝ ∑αi ^ 2 + (∑αi) ^ 2 / m (i ＝ 1, n - m)；
A1 ＝ -2 *ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn * ∑αi / m (i ＝ 1, n - m)；
A2 ＝ 0.127 - 1.127 * n + n ^ 2 / m；
A3 ＝ 0.147 * (n - 1)；
A4 ＝ -0.042 * (n - 1)；
三、每根试桩的极限承载力实测值与平均值之比αi：（根据Qui值由小至大的顺序确定）
αi ＝ Qui / Qum （桩基规范C-2）
α1 ＝ 700.0/950.0 ＝ 0.737
α2 ＝ 800.0/950.0 ＝ 0.842

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。