桩侧摩阻力
桩侧摩阻力
桩侧摩阻力通过施加在桩每个分段上的弹簧来模拟。弹簧的刚度由Winkler-Pasternak弹性地基梁模型参数C1和C2确定。C1和C1由桩周土的变形模量Edef计算得到,并和变形计算深度有关。桩侧弹簧的变形计算深度随桩沉降量的变化而变化。如果桩沉降量为零,变形计算深度为1x桩径;如果桩沉降量恰好为达到桩极限侧摩阻力的沉降量,变形计算深度为kx桩径,其中k为某指定值,这里取2.5。
变形模量是计算C1和C2的重要参数。因此,当根据规范中的建议值来选取岩土体变形模量Edef的值时,应当注意建议值是否适用于当前的情况。在某些特殊情况下,例如桩很长时,由于桩埋深很深,桩底岩土体的刚度将远大于规范给出的建议值,尤其是对于粘性土,该特点更加明显。因此,试验数据依然是最可靠的,如果有条件,尽量采用试验数据。
桩侧摩阻力的强度通过相应的弹簧刚度来模拟。弹簧刚度由相应的弹性地基(桩周土)参数计算得到,如下式。不同的桩截面类型,其相应的弹簧刚度计算公式并不相同。对于软件中已经内置的桩截面类型,其对应的弹簧刚度计算公式如下:
圆形截面:
其中: | r | - | 桩截面半径 |
C1, C2 | - | 弹性地基参数 | |
K1(αr), K2(αr) | - | 修正贝塞尔函数的值 |
参数α由下式计算得到:
矩形截面:
其中a,b为矩形截面的边长,C1和C2为弹性地基参数,kred为考虑矩形长细比影响的刚度折减系数。
刚度折减系数由下式计算得到:
其中a为矩形截面宽度(短边),H为变形计算深度。
十字型截面,I型截面:
这两种截面的弹簧刚度可以由矩形截面的弹簧刚度减去相应四个“挖空”区域的弹簧刚度得到,如下式。
a1,b1 - 如下图所示