midas SoilWorks群桩折减系数
群桩折减系数
群桩折减系数【原创实用版】目录1.群桩折减系数的定义2.群桩折减系数的计算方法3.群桩折减系数的应用实例4.群桩折减系数的重要性正文一、群桩折减系数的定义群桩折减系数，又称群桩承载力折减系数，是指在群桩基础中，由于桩间土的存在，导致单桩承载力折减的一个系数。
它是桩基设计中一个十分重要的参数，直接影响到建筑物的稳定性和安全性。
二、群桩折减系数的计算方法群桩折减系数的计算方法通常分为两类：一类是经验公式法，另一类是数值模拟法。
经验公式法的计算主要依据大量的实验数据和工程实践经验，通过建立经验公式来估算群桩折减系数。
这种方法简便易行，适用于一般性的工程设计。
数值模拟法则是通过计算机模拟群桩基础的荷载传递过程，精确计算出群桩折减系数。
这种方法虽然计算过程较为复杂，但可以更准确地反映实际情况，适用于重要工程和大型工程。
三、群桩折减系数的应用实例群桩折减系数在桩基设计中有广泛的应用。
例如，在建筑物的桩基设计中，群桩折减系数的正确取值可以确保桩基的稳定性和安全性。
如果群桩折减系数取值过大，可能会导致桩基设计过于保守，浪费材料和资金；如果群桩折减系数取值过小，可能会导致桩基设计过于冒险，危及建筑物的安全。
四、群桩折减系数的重要性群桩折减系数的重要性体现在以下几个方面：1.确保桩基设计的合理性和安全性。
群桩折减系数的正确取值，可以保证桩基设计在满足建筑物荷载传递要求的同时，尽可能地节约材料和资金。
2.提高桩基设计的精度。
通过精确计算群桩折减系数，可以提高桩基设计的精度，使桩基设计更加接近实际情况。
3.有助于工程实践经验的积累。
midas_SoilWorks工程实例-OCC基坑支护方案设计说明-归档
Occ 基坑 未开挖前
Occ 开挖 1
Occ 开挖 2
Occ 开挖 3
最大水平位移
（mm）
0
8.9
15.2
18.3
车站主体水平位
移（mm）
0
1.7
3.8
4
车站侧墙弯矩 （kN*m）
1286
1297
1340
1344
Occ 开挖 4 21.8 5.7 1355
2.5.6 总结
本报告基于二维有限元仿真模拟方法对拟建 OCC 基坑对新城中心站 的影响进行了模拟计算，新城中心站基坑先施工，尔后 OCC 基坑开挖， 由于新城站先施工导致周围地层应力场发生变化，Occ 基坑开挖在既有 应力场条件下进行模拟计算。计算得到新城中心站车站侧墙最大侧向位 移分别为 5.70mm。基坑开挖对地铁结构围护结构侧墙的最大弯矩为
11
（2）地铁车站结构的模拟
图 2-5-1 计算模型
地连墙、水平支撑、主体结构用梁单元进行模拟，锚索采用植入式桁架单元进 行模拟。
（3）支护体系的模拟 支护体系包括竖向的支护结构和水平支撑体系。本次计算支护体系采用 800 地 下连续墙，墙插入深度为 7m，并假设三道水平内支撑，支撑采用平面梁单元模拟。 （4）模型规模 计算模型的单元类型主要有岩土单元有 4702 个、结构单元有 774 个，共计 5476 个单元。
图 2‐5‐6 工况 4 竖向有效应力
图 2‐5‐9 工况 7 竖向有效应力
图 2‐5‐7 工况 5 竖向有效应力(SZZ')
图 2‐5‐10 工况 8 竖向有效应力
图 2‐5‐8 工况 6 竖向有效应力
图 2‐5‐11 工况 9 竖向有效应力
4
桩基础有限元极限分析应用研究—强度折减法
Ra Rpa ( L, S , M , c, ) Rqa ( L, S , M , c, )
(2)
式中Ra为竖向承载力特征值，Rpa和Rpa分别为端阻力特征值、桩侧摩阻 力特征值；L、S、M分别为桩长参数、桩截面参数和施工工法参数；c和 分别表示岩土材料的黏聚力和内摩擦角。 以上参数有限元软件后，既可 分析桩的竖向承载力特征值。
0 0 20 40 60
s/mm
0.2
0.4
折减系数 0.6
0.8
1
1.2
80 100 120 140 160 180
使用强度折减法计算 的折减系数—位移曲线如 左图。安全储备系数 F=1.02，计算的极限荷载 为3672kN。 折减系数—端阻力曲 线如左图。在安全储备系 数F=1.01~1.03之间，曲线 表现为V型， F=1.02时端 阻力达到局部极小值，即 突变拐点，而后端阻力快 速提高，具有明显的塑性 流动和再硬化的特征。
1.桩基础有限元极限分析方法
如何在ANSYS软件中输入极限分析参数 (3) 公式(2)的桩施工工法条件的输入
不同的施工工法，桩、 土界面的材料的力学性质 不同。因此，在分网完成 后，采用改变桩—地基界 面地基材料的方法考虑因 施工引起的界面材料性质 变化。
A17
A3
A6
A2
2. 强度准则的选用
1. 桩基础有限元极限分析方法
强度折减法
若评价桩基础的安全性，可以采用对岩土材料进行强 度折减的方法，实现安全性评价。c和值的折减如下： (3) c' c/ F
' arc tan(tan / F )
其中，F为桩基础的安全储备系数。
群桩效应系数计算表
公式定义区域需要填入的变量计算过程Sa2m距径比Sa/d4d0.5mn12水平荷载方向每排桩桩数n22垂直荷载方向每排桩桩数ηi0.811桩相互影响效应系数m6承台侧面土水平抗力系数比例系数查5.7.5B′c1m承台受侧向土抗力一边的计算宽度hc1m承台高度R ha200KN单桩水平承载力特征值+-号根据桩顶竖向力性质决定压力取+，拉力取-Vx 2.502桩顶水平位移系数，查5.7.2α0.404桩的水平变形系数，以表5.7.5计算b0x0a27.213mm桩顶水平位移允许值EI=0.85EcI0EIEc 2.8钢混混凝土桩d圆形半径6m圆形截面ηl0.102承台侧向土抗力系数ηr 1.71桩顶约束系数，查5.7.3-1ηh 1.488群桩效应综合系数方形桩情况α0.363桩的水平变形系数，以表5.7.5计算b0x0a16.022mm桩顶水平位移允许值EI=0.85EcI0EIEc 2.8钢混混凝土桩b方形边长6m矩形截面ηl0.060承台侧向土抗力系数ηr 1.71桩顶约束系数，查5.7.3-1ηh 1.446群桩效应综合系数中间计算变量计算成果向力性质决定压力取+，拉力取-d0 5.6m0.5m桩身计算宽度，查5.7.5αE 1.2279.047桩身抗弯刚度，按5.7.2计算ρg 2.8配筋率钢混混凝土桩EI=0.85EcI0I0=W0d0/2117.247W041.874b0 5.6m0.5m桩身计算宽度，查5.7.5αE 1.2473.965桩身抗弯刚度，按5.7.2计算ρg 2.8配筋率钢混混凝土桩EI=0.85EcI0I0=W0b0/2199.145W071.123查表区域。
MIDAS人群荷载荷载及横向折减系数
桥梁专业微讲堂
题目：人群荷载加载及横向相关折减系数 主讲人：田亚宁
CONTENTS
1
横向相关系数
子荷载工况系数 横向车道布载系数自动折减
2
人群荷载加载
车道荷载 车辆荷载（标准+用户自定义） 移动荷载工况
01 横向相关系数
子工况荷载系数
子工况计算效应的增减系数，（类似横向分配系数的概念）。
效应查看——位移
1.程序根据所选规范自动考虑横向车道布载系数，位移大小为1.2倍关系。
02 人群加载——定义车道
注意： 偏心距离： 人行道中线到单元轴线的距离。 车轮间距：
输入0，考虑人行荷载为线荷载。
桥梁跨径： 配合定义车辆荷载定义时的计算跨 径。 比例系数：1
02 人群加载——车辆荷载
注意： 建立人群荷载的两种方法： 1.添加标准车辆(对应各规范)； 同一模型中，一种规范下只能添加一种人群荷 载； 2.用户定义；
如果同一模型中，同一规范下需要添加不同人 群荷载，选择用户定义；
公路通用规范标准人群：
集度
宽度
城市规范标准人群：
集度 宽度
自定义人群荷载：
集度 宽度
02 人群加载——移动荷载工况
注意： 组合： 考虑将两侧人群荷载叠加。 即总效应最大。 对应关系： 车辆和车道对应起来。
谢谢您的聆听
2017-7
效应查看——反力
1.选择规范公路桥梁/新，横向车 道折减系数为1； 2.子荷载工况系数为1和1.15，支 座反力大小也为相应的关系。
效应查看值大小为1.15倍关系。
01 横向相关系数
横向车道布载系数自动折减
荷载工况3
群桩折减系数
群桩折减系数
摘要：
1.群桩折减系数的概念和作用
2.群桩折减系数的计算方法
3.群桩折减系数在我国的应用和规定
4.群桩折减系数在工程实践中的重要性
正文：
群桩折减系数是土工基础工程中一个重要的参数，它反映了群桩基础的承载力和变形特性。
群桩基础是由多根桩基组成的基础结构，广泛应用于土木工程、建筑工程等领域。
群桩折减系数是设计、计算和评价群桩基础承载力和变形特性时所必需的一个重要参数。
群桩折减系数的计算方法有多种，其中较为常用的有等效单桩法、有效桩长法、总和法等。
等效单桩法是将多根群桩的承载力折减为单桩的等效承载力；有效桩长法是将多根群桩的有效桩长进行平均，作为单桩的有效桩长；总和法是将多根群桩的承载力和变形特性进行综合评价，得出折减系数。
在我国，群桩折减系数的相关规定主要参考《建筑地基基础设计规范》和《岩土工程勘察规范》。
根据这些规范，群桩折减系数的取值应根据工程的具体条件、地质条件和施工条件进行综合分析确定。
此外，我国还在不断地完善群桩折减系数的相关规定，以适应日益发展的土木工程和建筑工程需求。
群桩折减系数在工程实践中的重要性不言而喻。
首先，合理的群桩折减系数能够确保工程的安全性，避免因基础承载力不足而导致的工程事故；其次，
合理的群桩折减系数能够有效地节约工程成本，提高工程的经济性；最后，合理的群桩折减系数有助于提高桩基的施工质量，延长桩基的使用寿命。
总之，群桩折减系数是评价群桩基础承载力和变形特性的重要参数，其计算方法有多种，我国已有一套较为完善的规定。
微型群桩在弹性范围内的折减系数研究
［ ２ ］ 魏
（ ２ ） 无论桩 的 长 短 ， 随 着 桩距 的增 大 ， 群 桩 折 减
系数 都在 减小 。主要 是 因为 随 着 桩距 的增 大 ， 桩 间 土体 的变 形逐 渐 变 小 ， 群 桩 的沉 降也 随之 变 小 。桩 距在 ２ ｄ～ ３ ｄ范 围 内群 桩 折减 系数 减 小 的最 快 ， 进
混 凝 土 桩垂 直 设 置 于 土体 之 中 ， 桩 与 土体 采 用 共 用节 点 的方法 。实际 的计算 模 型进行 模拟 分析 时 只考虑 到一 定 的土 体 范 围 ， 所 以土 体边 界 采 用 对 节 点进 行 固定 的方 法 ： 土 体 底 面 节 点 只 固定 沿 桩 长 方 向的位 移 ， 土体侧 面节 点 固定 与 桩 长方 向垂 直 的平
（ ２ ） 土体 的计 算 范 围 为 ： 桩 底 下 方 选 取 一 倍 桩 长， 侧 向边 界也 取 一倍 桩长 。
（ ３ ） 混 凝土 桩截 面 为圆形 ， 垂 直设 置 于土体 中 。 （ ４ ） 桩 土之 间 不 设 置 接触 面 ， 无 相对 滑动 ， 桩 与
２ ． ３ 计 算模 型 简 图
ｐ 一
这样 就 可 以通 过 有 限元模 型模 拟 ， 计算 得 出不 同桩 长下 的单 桩沉 降 以及 群 桩 在 不 同桩 长 、 不 同桩 距下 的沉 降 。根据 公式 （ １ ） ～公 式（ ３ ） 计 算 就可 以得
出群 桩折 减 系数 Ｒ。 ＿ １ ］ 。
“
群 桩 的沉 降 在 群桩 各 桩平 均荷 载作 用下 的孤 立单 桩沉 降
表 ｌ 土体 参 数 表
２ ． ２ 基本假 定 ［ ２ ］
（ ５ ） 桩 和土 体均 采用 ＡＮＳ ＹＳ程 序 Ｓ ＯＬ Ｉ Ｄ ４ ５单 元 中的八 节点 六面 体等参 单 元来建 模 。 （ ６ ） 群 桩 只受竖 向均 匀荷 载作 用 ， 且荷载 不存 在
理正深基坑计算弯矩折减系数
理正深基坑计算弯矩折减系数英文回答：Moment Reduction Factor for Deep Excavations inRichart's Method.In Richart's method for deep excavation analysis, the moment reduction factor is a key parameter that accountsfor the reduction in bending moment in the retaining wall due to the presence of the soil behind the wall. Thisfactor is typically determined based on the soil properties, the excavation depth, and the wall stiffness.The moment reduction factor is usually expressed as a percentage of the maximum bending moment that would occurin the retaining wall if the soil were not present. This factor is typically in the range of 0% to 100%, with a higher value indicating a greater reduction in the bending moment.There are several empirical formulas that can be used to estimate the moment reduction factor. One commonly used formula is the one proposed by Terzaghi and Peck, which is given by:MRF = 1 (0.5 H / B)。
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桩纵向间距对折减系数的影响
荷载作用方向的桩间距对折减 系数的影响相对复杂一些， Dunnavant和O’Neill(1986)将桩 分为前桩和后桩，如图3.2.1a 所示的1号桩为2号、3号桩的 前桩，2号桩为3号桩的前桩。 折减系数也没有考虑土的特性。 先桩的纵向桩间距对折减系数 的影响参见右图。
折减系数。
桩纵向间距对折减系数的影响
3号桩为1号、2号桩的后桩，2 号桩为1号桩的后桩。后桩的 纵向桩间距对折减系数的影响 参见图3.3.2b，由图可知当s / b 不小于6时，后桩几乎对折减
系数没有影响。
桩斜向间距对折减系数的影响
桩中心连线与荷载作用方向有倾斜角时，可使用前图 计算折减系数a 、折减系数b ，然后利用下面公式计算
SoilWorks 群-y曲线大部分是由单桩的室内试验获得的，但是实 际设计中会存在很多群桩，当桩距过小时，单桩抵抗水平 力有降低的倾向。为此，布朗等人(Brown et al，1987)引 入了折减系数 f( m) 考虑这种群桩效应。
总纲
另外，桩的间距非常近时，桩之间会有弹性影响，折减系 数将按图1所示定义，此时群桩的极限水平承载力与单桩 的极限水平承载力之和相同。 一般来说，由于群桩效应的影响，群桩的承载力会小于单 桩的承载力之和。如图2所示，应使用布朗等人建议的公 式对单桩的承载力进行折减。
图1
图2
桩横向间距对折减系数的影响
普拉卡斯(Prakash，1962)、考 克斯等人(Cox et al，1984)、 Wang(1986)、Lieng(1988)对水 平荷载作用下横向间距对群桩 效应的影响进行了研究。如图 所示，折减系数 a 可由与S / b的关系曲线获得， S 为与荷
载作用方向垂直方向的桩中心 距离、b 为桩径。