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
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 =。
承台效应系数
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
水平承载力与位移,群桩基础计算
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
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。
桩承载力总结、群桩效应、减沉桩
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。
桩基计算
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
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。