【技术实现步骤摘要】
一种用于考虑桩侧摩阻力软化和强化的超长桩沉降计算方法
[0001]本专利技术涉及岩土工程
，尤其是涉及一种用于考虑桩侧摩阻力软化和强化的超长桩沉降计算方法。
技术介绍
[0002]目前，关于超长桩摩阻力软化研究已取得一定成果，但是最新的诸多试验方向证实超长桩深部土层侧摩阻力发生强化效应，摩阻力在上部软化后下部会出现强化，而国内外对超长桩摩阻力既软化又强化的理论研究未见报道。
[0003]在工程实践应用中，若不考虑桩侧摩阻力的软化和强化，得到的计算结果会出现偏于不安全或过于安全的倾向，容易造成结构损坏或材料浪费。因此，同时考虑超长桩摩阻力软化和强化的计算分析已成为土木工程中急需要解决的热点问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种用于考虑桩侧摩阻力软化和强化的超长桩沉降计算方法，能够准确反映超长桩的实际受力性状，操作可行而且高效准确。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于考虑桩侧摩阻力软化和强化的超长桩沉降计算方法，包括考虑超长桩侧摩阻软化、强化的荷载传递...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于考虑桩侧摩阻力软化和强化的超长桩沉降计算方法，其特征在于：包括考虑超长桩侧摩阻软化、强化的荷载传递模型和沉降计算分析方法。2.根据权利要求1所述的一种用于考虑桩侧摩阻力软化和强化的超长桩沉降计算方法，其特征在于，超长桩侧摩阻力软化和强化的荷载传递函数如下：设定参数“η”，η是残余摩阻力与极限摩阻力的比值，η<1时发生软化现象，η>1时发生强化现象，η＝1时，既不发生软化也不发生强化现象，具体荷载传递强化模型如下：式中：τ(z)为桩侧摩阻力；S(z)为桩土相对位移；s
u
为桩土的极限位移；A1、A2、A3、B1、C1、C2为待定参数；A1为桩侧开始发生软化的极限摩阻力，用τ
zu
表示；τ
u
为理想极限摩阻力，两个参数可分别由下两式计算得到：A1＝τ
zu
＝R
f
·
τ
u
；τ
u
＝K
h
tanδσ
′
v
；式中：R
f
为破坏比；K
h
表示土体的侧压力系数；δ为桩土接触面摩擦角，其值与桩周土体的内摩擦角相关；σ
′
v
为土体竖向有效应力，可由σ
′
v
＝γz计算，其中γ为土体重度，z为土体深度；B1表示软化参数，设β＝τ
r
/τ
zu
，其中τ
r
为侧阻软化后的残余摩阻力，当超长桩桩侧摩阻力发生软化时，B1的值由下式计算：C1表示与桩土界面初始剪切刚度K
i
有关的相关参数，由下式计算得到：3.根据权利要求1所述的一种用于考虑桩侧摩阻力软化和强化的超长桩沉降计算方法，其特征在于：侧摩阻力曲线在原点处的倾角为arctan(A1B1C1)，也就是初始剪切刚度K
i
，即：又其中E
i
表示土体的弹性模量，联立可得：式中：r0表示桩身半径，L表示桩长，r
m
表示影响半径，G
S
表示小应变时土体的剪切模量；K、n为常数，由试验确定；P
a
表示大气压力，v
s
表示土体泊松比；A2和A3的取值，当桩土相对位移S(z)不超过S
u
时，A2为0，A3＝τ
zu
＝R
f
·
τ
u
；当桩土相对位移S(z)超过S
u
时，A2＝τ
zu
＝R
f
·
τ
u
，A3＝τ
st
‑
τ
zu
，此时S(z)等于S(z)
‑
S
u
；其中τ
st
为强化极限摩
阻力；τ
zu
为开始发生强化的极限摩阻力，τ
zu
可取规范值或勘测值，桩周土层的初始剪切刚度为arctan(A2C2)或arctan(A3C2)，由τ
‑
z曲线拟合可以得到初始剪切刚度值，由此得到C2。4.根据权利要求1所述的一种用于考虑桩侧摩阻力软化和强化的超长桩沉降计算方法，其特征在于，基于新的软化及强化模型的沉降计算分析法具体如下：假设超长桩桩顶一个微小位移进行迭代求解，并考虑超长桩桩体自重，并连续调整桩顶的位移，使计算结果与实测值在允许的精度范围内，具体计算过程如下：1)首先，沿桩全长将桩分为n段，假设桩段1的桩顶荷载为P
t1
，产生的桩段1的桩顶位移为S
t1
；2)由下式计算桩段1的桩身变形量S
c1
：式中：A
p
为桩身横截面面积，E0为桩身初始弹...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚文娟，谢立全，练学标，温学钓，喻国良，高加云，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
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