群樁效率系數(shù)

群樁效率系數(shù)土木工程術(shù)詞01簡介算例效率系數(shù)結(jié)論目錄030204基本信息經(jīng)典的群樁效率系數(shù)計算必須服從彈性力學(xué)假定,一般的做法是基于兩根樁豎向位移的相互影響(如用Mindlin解來分析),采用疊加原理推廣至群樁的沉降計算,由于其解復(fù)雜,結(jié)果均以圖解形式出現(xiàn),無顯式解,因而對分析帶來困難,而且與試驗結(jié)果相比,計算結(jié)果偏差較大，從另外的途徑來推導(dǎo)群樁沉降的效率系數(shù)。簡介簡介群樁基礎(chǔ)的極限承載力,由于承臺、樁、土的相互作用要比單樁復(fù)雜得多。目前,用于計算群樁極限承載力的方法主要有以下幾種:1)以單樁極限承載力作為參數(shù)的群樁效率系數(shù)法;2)以土強度為參數(shù)的極限平衡理論計算法;3)以樁側(cè)阻力、端阻力為參數(shù)的經(jīng)驗計算法;4)考慮承臺、樁、土相互作用的分項群樁效應(yīng)系數(shù)法。方法1比較簡單直接,關(guān)鍵是準(zhǔn)確合理地確定群樁效率系數(shù)Z,然而樁基的群樁效應(yīng)的影響因素很多,而且復(fù)雜,難以通過承臺—樁—土相互作用分析的理論方法求解。因而,《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》采用方法4,通過試驗手段,根據(jù)大量測試結(jié)果,經(jīng)統(tǒng)計分析,以不同的群樁效應(yīng)系數(shù)值來共同反映群樁效率。目前,在我國的建筑工程中,一般認為Z可以大于1,也可以小于1,但其值與1比較接近?；诖?我國《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》]則不考慮群樁效應(yīng),認為群樁承載力等于各單樁承載力之和或把群樁視為實體深基礎(chǔ)時相應(yīng)的樁端土承載力。樁基礎(chǔ)是高層建筑中最常用的結(jié)構(gòu)形式,特別沿海地區(qū),在軟土地基上的建筑廣泛使用樁基礎(chǔ)。樁基基礎(chǔ)經(jīng)常以群樁的形式出現(xiàn),即使是單樁單柱結(jié)構(gòu),就整個建筑物而言也是群樁的一部分。效率系數(shù)效率系數(shù)經(jīng)典的群樁效率系數(shù)計算必須服從彈性力學(xué)假定,一般的做法是基于兩根樁豎向位移的相互影響(如用Mindlin解來分析),采用疊加原理推廣至群樁的沉降計算,由于其解復(fù)雜,結(jié)果均以圖解形式出現(xiàn),無顯式解,因而對分析帶來困難,而且與試驗結(jié)果相比,計算結(jié)果偏差較大，從另外的途徑來推導(dǎo)群樁沉降的效率系數(shù)。根據(jù)推導(dǎo),在樁使用荷載下,樁周土、樁底持力層基本線性態(tài)時，S=Q/Ke(1)Ke=η11b1EA(2)η11=k1+b1EAth(b1L)b1EA+k1+th(b1L)(3)b1=λ1/EA(4)Ke為Q-S曲線段的初始斜率理論值,k1為樁端持力層彈性系數(shù),λ1為樁周土與樁之間的抗剪剛度系數(shù)。在群樁體系下,必須考慮其他相鄰樁對本樁的影響。不同于傳遞函數(shù)以及相互影響系數(shù),這里以形狀函數(shù)考慮相鄰樁的影響

。算例算例作為例子,引用一個試驗數(shù)據(jù):粉土中模型,鉆孔灌注樁,樁徑d=250mm,L/d=18,樁間距L=3d,以2×2正方形布樁,實測單樁沉降為3.2mm,群樁承臺沉降為5.4mm(均以設(shè)計荷載時取值)。從式(14)可知群樁與單樁的沉降比:Rs=1+2αlnL/R1lnR0/R1+αln2L/R1lnR0/R1(15)將各項數(shù)據(jù)代入得Rs=1.602,而實測群樁沉降比為Rs=1.688,兩者十分接近。對于2×3、3×3等更多樁數(shù)時得群樁效率系數(shù)這里不再一一列出,讀者可自行推導(dǎo)或編一簡單程序即可

。結(jié)論結(jié)論通過對樁基在豎向載荷作用下沉降模型的簡化,推導(dǎo)了群