水平抗力系数计算

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桩侧土水平抗力系数的比例系数

桩侧土水平抗力系数的比例系数

桩侧土水平抗力系数的比例系数m《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008桩侧土水平抗力系数的比例系数m ,宜通过单桩水平静载试验确定,当无静载试验资料时,可按表5.7.5取值。

m 当预制桩的水平向位移小于10mm 时,m 值可适当提高;2 当水平荷载为长期或经常出现的荷载时,应将表列数值乘以0.4降低采用;3 当地基为可液化土层时,应将表列数值乘以本规范表5.3.12中相应的系数ψl 。

“m ”法计算桩的内力和位移(一)计算参数地基土水平抗力系数的比例系数m值宜通过桩的水平静载试验确定。

但由于试验费用、时间等原因,某些建筑物不一定进行桩的水平静载试验,可采用规范提供的经验值如下表所示。

非岩石类土的比例系数m 值图4-5 比例系数m 的换算在应用上表时应注意以下事项1.由于桩的水平荷载与位移关系是非线性的,即m 值随荷载与位移增大而有所减小,因此,m 值的确定要与桩的实际荷载相适应。

一般结构在地面处最大位移不超过10mm ,对位移敏感的结构、桥梁工程为6mm 。

位移较大时,应适当降低表列m 值。

2.当基桩侧面由几种土层组成时,从地面或局部冲刷线起,应求得主要影响深度h m =2(d +1)米范围内的平均m 值作为整个深度内的m 值(见图4-5)对于刚性桩,h m 采用整个深度h 。

当h m 深度内存在两层不同土时:22212211)2(mh h h h m h m m ++= (4-5) 当h m 深度内存在三层不同土时:2332132212211)22()2(mh h h h h m h h h m h m m +++++= (4-6)。

4-桩基础(第4节-水平承载力)

4-桩基础(第4节-水平承载力)

一、水平载荷试验
现 场 试 验 照 片
一、水平载荷试验
检 测 仪 器
一、水平载荷试验——
试验方法(单向多循环加卸载法)
➢ 循环加载,每级荷载维持4min,测读水平位移,卸载至零, ➢ 停2min测读残余水平位移,然后再施加本级荷载, ➢ 如此循环5次便完成一级荷载的试验观测, ➢ 如此反复,直至加到最大试验荷载或破坏荷载。
过程中注意运用材料力学中有关梁的挠度xz与转角z、弯
矩Mz和剪力Qz之间的关系即
Hale Waihona Puke dxzz dzMz
EI
d 2xz dz 2
Qz
EI
d 3xz dz3
若地面处(Z=0)桩的水平位移、转角、弯矩和剪力分
别以x0、0、M0和Q0表示,解方程(1),得到桩身任一截 面的转角Z、弯矩MZ,及剪力QZ的计算公式:
• ②水平力-位移梯度曲线第一直线段 的终点所对应的荷载。
• ③取水平力-最大弯矩截面钢筋应力 曲线第一突变点对应的荷载。
(四)试验结果分析
• 水平临界荷载 • 水平极限荷载 • 地基系数
• Hu • ①取H0-t-X0曲线出现突变点
的前一级荷载。
• ②水平力-位移梯度曲线第2 直线段的终点所对应的荷载。
基本概念:地基系数C表示单位面积土在弹性限度内 产生单位变形时所需要的力。它的大小与地基土的类别、
物理力学性质有关。如能测得xz并知道C值,zx值即可解
得。常用的几种地基系数分布规律
相应的基桩内力和位移计算方法为:
1)“m”法: 假定地基系数C随深度呈线性增长,即C=mZ,如上图a)所示。 m称为地基系数随深度变化的比例系数(kN/m4)。 2)“K”法: 假定地基系数C随深度呈折线变化即在桩身第一挠曲变形零点 (上图b)所示深度t处)以上地基系数C随深度呈凹形抛物线增 加;该点以下,地基系数C=K(kN/m3)为常数。 3)“c”法:

建筑讲座:桩基础沉降的计算

建筑讲座:桩基础沉降的计算
• 在水平荷载作用下,桩产生变形并挤压桩周土,促使桩周土发 生相应的变形而产生水平抗力。 • 水平荷载较小时,桩周土的变形是弹性的,水平抗力主要由靠 近地面的表层土提供; • 随着水平荷载的增大,桩的变形加大,表层土逐渐产生塑性屈 服,水平荷载将向更深的土层传递; • 当桩周土失去稳定、或桩体发生破坏、或桩的变形超过建 筑物的允许值时,水平荷载也就达到极限
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桩侧负摩阻力的危害
• 可见,桩侧负摩阻力的发生, 将使桩侧土的部分重力和地面 荷载通过负摩阻力传递给桩, 因此,桩的负摩阻力非但不 能成 为桩承载力的一部分.反而相 当于是施加于桩上的外荷载, 这就必然导致桩的承载力相对 降低、桩基沉降加大。
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二、负摩阻力的计算
1.单桩负摩阻力的计算
(1)中性点的位置 中性点的位置取决于桩与桩侧土的相对 位移,原则上应根据桩沉降与桩周土沉降相 等的条件确定。 要精确计算中性点的位置是比较困难的, 目前多采用近似的估算方法,工程实 测表明,在可压缩土层 L0 的范围内, 中性点的稳定深度Ln是随桩端持力层 的强度和刚度的增大而增加的,其深 度比 Ln / L0 可按下表的经验取用。
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(3) 下拉荷载的计算
下拉荷载 Fn为中性点深度 Ln 范围内 负摩阻力的累计值,可按下式计 算:
Fn u p lni ni
i 1
n
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2 .群桩负摩阻力的计算
对于桩距较小的群桩,群桩所发生的负摩阻力因 群桩效应而降低,即小于相应的单桩值,这种 群桩效应可按等效圆法计算
群桩中任一单桩的下拉荷载:
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(3)“m”法:假定kx随深度 成正比地增加,即是 kx=mz。我国铁道部门 首先采用这一方法,近 年来也在建筑工程和公 路桥涵的桩基设计中逐 渐推广。

地基土水平抗力系数m的取值方法

地基土水平抗力系数m的取值方法

地基土水平抗力系数m的取值方法徐耘野【摘要】边坡支护设计中,抗滑桩是最常用的支护方式之一.在抗滑桩的设计计算中,水平抗力系数m是一个非常重要的参数.通过工程实例,对各规范中m的取值范围进行了分析,提出了较为合理的和准确的取值方法.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2019(045)012【总页数】2页(P72-73)【关键词】抗滑桩;水平抗力系数;边坡支护设计【作者】徐耘野【作者单位】贵州省建筑设计研究院有限责任公司,贵州贵阳550081【正文语种】中文【中图分类】TU4701 概述边坡支护设计中,抗滑桩是最常用的支护方式之一。

目前抗滑桩的设计计算最常用的方法是线弹性地基反力法,根据岩土条件的不同,又分为m法,K法,C法等。

其中,K法适用于较完整的硬质岩层、未扰动的硬粘土等地层;m法适用于硬塑~半坚硬的砂粘土、碎石土等地层。

由于m法计算简单,适用范围更广,国内有关桩设计的规范大都推荐采用m法。

采用m法对抗滑桩进行设计计算,水平抗力系数m是一个非常重要的计算参数,其取值对于抗滑桩的设计计算影响比较大,因此m取值是否准确,往往决定抗滑桩设计是否安全合理。

2 规范条文中m的经验取值TB 10993—2017铁路桥涵地基和基础设计规范、GB 50330—2013建筑边坡工程技术规范、JGJ 120—2012建筑基坑支护技术规程、JGJ 94—2008建筑桩基技术规范和《工程地质手册》(第五版)等相关规定及规范均有说明m值宜通过单桩水平荷载试验实测确定,当无实测资料时,按经验表格取值。

但在设计阶段,一般情况下难以具备试验条件,同时由于环境、时间等多因素的影响,较难通过水平荷载试验得到m值。

各规定和规范都对各种土层m的经验取值作出了规定,表1~表3分别为上述几种规范中对于m取值的经验值范围。

同时,《建筑基坑支护技术规程》中规定,缺少试验和经验时,可按下列经验公式计算:m(MN/m4)=(0.2φ2-φ+c)/vb。

岩土水平抗力系数的解析与应用

岩土水平抗力系数的解析与应用

岩土水平抗力系数的解析与应用岩土水平抗力系数是岩土力学中的一个关键参数,它对于岩土工程设计和施工具有重要意义。

本文将对岩土水平抗力系数进行解析和应用,帮助您更好地理解和应用这一概念。

一、岩土水平抗力系数概述在岩土工程中,土体或岩体受到外部作用力时,会产生一定的抗力。

岩土水平抗力系数描述了土体或岩体在水平方向上抵抗外部荷载或应力的能力,它是反映岩土抗剪强度的一个重要参数。

岩土水平抗力系数可以用于计算基坑、挡墙、地基承载力、边坡稳定性等方面的设计。

二、岩土水平抗力系数的计算方法岩土水平抗力系数的计算方法有很多,常用的方法有承载力法、基于土壤参数的方法和基于随机场理论的方法等。

以下是一种常用的计算方法:1. 承载力法承载力法是基于限 equilibrium 原理,即在岩土体中的任何一个平面上,切片的抗剪力不超过该平面上的抗剪强度,抗剪强度可用库仑公式表示。

根据承载力法,水平抗力系数可通过以下公式计算:Kh = τ / (γ * H)其中,Kh表示水平抗力系数,τ表示土体或岩体的抗剪强度,γ表示土体或岩体的体积重量,H表示土体或岩体的高度。

2. 基于土壤参数的方法基于土壤参数的方法是通过实验室试验和现场测试获取土体参数,然后根据经验公式计算水平抗力系数。

这种方法广泛应用于土体工程领域。

3. 基于随机场理论的方法在某些情况下,土壤的物理性质可能是非均匀和随机变化的,此时可以考虑使用基于随机场理论的方法来计算水平抗力系数。

这种方法可以更准确地描述土体的非均匀性和变异性。

三、岩土水平抗力系数的应用岩土水平抗力系数在岩土工程设计和施工中有着广泛的应用。

以下是几个常见的应用方面:1. 基坑设计在基坑设计中,需要考虑土壤的水平抗力系数,以确定基坑支护结构的类型、尺寸和稳定性。

水平抗力系数的大小直接影响基坑支护的安全性和经济性。

2. 边坡稳定性分析边坡稳定性是岩土工程中的关键问题之一,水平抗力系数是边坡稳定性分析的基础。

土层水平抗力系数的比例系数(m值)

土层水平抗力系数的比例系数(m值)

土层水平抗力系数的比例系数(m值)土层水平抗力系数的比例系数(m值)是土力学中的重要参数之一,它反映了土层在水平方向上抵抗外部力作用的能力。

在地工工程中,准确地确定土层水平抗力系数的比例系数十分关键,可以帮助我们合理设计和施工地下结构,保障工程的安全和稳定。

土层水平抗力系数的比例系数主要取决于土壤的物理和力学特性以及工程条件。

通常情况下,土壤的类型、湿度、密度、颗粒大小和形状等因素都会对比例系数产生影响。

不同类型的土壤具有不同的力学性质,因此其比例系数也不同。

例如,黏土通常具有较高的比例系数,而砂土和砾石则具有较低的比例系数。

此外,土层水平抗力系数的比例系数还与工程条件有关。

比如,在较深的土层中施工时,土壤的抗力会随着深度的增加而增加,从而导致比例系数的增加。

而在较浅的土层中施工时,土层的抗力相对较小,比例系数较低。

在实际工程中,准确地确定土层水平抗力系数的比例系数对于土木工程师和设计师来说是至关重要的。

首先,它可以帮助设计师评估土壤的稳定性和承载力,从而选择合适的基础类型和尺寸。

其次,它可以指导施工人员选择合适的施工方法和设备,以确保工程的安全和稳定。

最后,它可用于进行工程的质量控制和监测,及时发现和解决可能存在的问题。

为了准确地确定土层水平抗力系数的比例系数,需要进行一系列的实验和测试。

常见的测试方法包括三轴剪切试验、压密试验和原位测试等。

这些测试可以帮助工程师了解土壤的物理和力学性质,并根据实验数据计算出相应的比例系数。

综上所述,土层水平抗力系数的比例系数在地工工程中具有重要的意义。

准确地确定比例系数可以帮助设计师和工程师选择合适的基础类型、施工方法和设备,保证工程的安全和稳定。

因此,在实际工程中,我们应该重视比例系数的准确测定,并严格按照其要求进行设计和施工,以确保工程的质量和可靠性。

岩体水平抗力系数

岩体水平抗力系数

岩体水平抗力系数
岩体水平抗力系数是指岩体在水平方向上抵抗外力的能力。

岩体的水平抗力系数取决于岩体的物理和力学特性,如岩体的强度、变形性质和裂隙状况等。

在岩体工程中,水平抗力系数是一个重要的参数,可以用来计算地下开挖、隧道开挖、岩体支护等工程的稳定性和安全性。

岩体水平抗力系数的计算方法有多种,其中一种常用的方法是基于岩体的强度特性和裂隙参数的实验室试验。

通过对岩石试样进行压缩试验、拉伸试验、弯曲试验等,可以确定岩体的强度参数和应力应变关系。

同时,对岩体的裂隙参数进行研究,如裂隙密度、裂隙角度、裂隙长度等,可以进一步确定岩体的水平抗力系数。

除了实验室试验,还可以通过现场调查和监测来确定岩体的水平抗力系数。

例如,在地下开挖工程中,可以通过监测岩体的变形和应力等参数来评估岩体的稳定性和水平抗力系数。

此外,利用数值模拟方法也可以计算岩体的水平抗力系数,通过建立基于岩体物理和力学特性的数值模型,模拟岩体在不同条件下的应力分布和变形情况,进而计算岩体的水平抗力系数。

总之,岩体水平抗力系数是岩体工程中一个重要的参数,其计算方法和评估方法有多种,需要结合具体情况进行综合分析和判断。

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水平抗力系数m值计算

水平抗力系数m值计算

水平抗力系数m值计算水平抗力系数m值是指水平流动中固体颗粒与流体之间的摩擦耗能比例。

它是一个重要的参数,用于描述固体颗粒在流体中的运动特性,对于河流、海岸、堤坝等水工建筑的设计与施工具有重要的指导意义。

下面将从定义、计算、影响因素等方面对水平抗力系数m值进行全面介绍。

首先,水平抗力系数m值定义为水平方向上固体颗粒受到的水力抗力与其重力之比。

在水平流动中,固体颗粒受到流体的冲刷和摩擦作用,以及颗粒自身重力作用,这些力量共同决定了颗粒的运动行为。

m值越小,说明颗粒所受水力抗力相对较小,颗粒易于被流体冲刷;m值越大,说明颗粒所受水力抗力相对较大,颗粒难以被流体冲刷。

其次,水平抗力系数m值的计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素。

其中,固体颗粒的粒径、颗粒形状、颗粒间的摩擦系数等都对m值有一定的影响。

一般来说,粒径越大,m值越小;颗粒形状越圆滑,m值越大;颗粒之间的摩擦系数越大,m值越小。

此外,流体的流速和密度也对m值产生影响,流速越大,m值越小;流体密度越大,m值越大。

最后,水平抗力系数m值的大小对于水工建筑的设计与施工具有指导意义。

在河流或海岸工程设计中,需要考虑到固体颗粒的运动行为,以及与流体之间的相互作用。

通过合理地选择m值,可以预测颗粒在水流中的运动特性,避免颗粒的冲刷和沉积问题。

在堤坝等水工结构的施工中,正确估计m值可以帮助工程师选择合适的材料和建设方法,提高结构的稳定性和耐久性。

综上所述,水平抗力系数m值是一个描述固体颗粒在水流中运动特性的重要参数。

通过计算m值,可以预测颗粒的冲刷和沉积情况,为水工建筑的设计与施工提供指导。

同时,我们也需要考虑多种因素对m值的影响,以更准确地估计颗粒的运动情况。

相信通过对m值的深入了解与应用,能够提高水工工程的设计与施工水平,保障工程的安全与可持续发展。

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