传递系数法

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群桩效应系数--美国UFC 3-220-01A 规范解读

库仑产品库仑沈工 发表了文章 • 0 个评论 • 4 次浏览 • 6 小时前 • 来自相关话题

    群桩效应指的是群桩基础受竖向荷载后,由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同,承载力往往不等于各单桩承载力之和,称其为群桩效应。引入一个群桩效应系数,可列公式如下:   其中:n-群桩中的桩数             Rc-单桩竖向承载力             ηg-群桩效应系数。   GEO5软件针对群桩效应系数,支持3种自动计算方法,此外还有手动输入。 GEO5设置群桩效应系数选项  为了加深对该系数的了解,我们引用《美国规范UFC 3-220-01A》,规范5.3节,原文如下:       单桩间距小于6倍桩宽B的深基础时,由于土体应力区会发生重叠,导致相邻桩间存在相互作用,如上图所示。这导致了桩荷载产生的土体应力需作用在更大面积上,继而向下延伸,从而导致更大的沉降。因此该规范,对合理桩间距有个建议值,群桩应按一定间距布置,使群桩的承载力达到最佳水平。桩间距为3 - 3.5B (Vesic 1977)或0.02L + 2.5B,其中L为桩的埋入长度(加拿大岩土学会1985)。桩间距至少为2.5B。      间距= 3B时,应Eg> 0.7,间距= 6B时,线性增加至1.0,其中B为直径或宽度(FHWA-HI-88-042)。桩间距在3B和6B之间的Eg应呈线性变化。间距3B取值Eg=0.7,群桩组的安全系数与单桩安全系数相同。注意:《美国规范UFC 3-220-01A》规范只规定了桩间距的最小值,没有规定最大值,在《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011条文8.5.3及8.5.16对最小桩间距也有限定。     不同于La Barré (CSN 73 1002)法和Seiler-Keeney法,美国规范只以一个桩间距来判断群桩效应系数。但是群桩并不是只有一个桩间距,可能有两个甚至多个桩间距。美国规范UFC 3-220-01A对上述群桩形式没有详细的说明。例如:  矩形标准截面自定义截面     对于矩形群桩基础分为x,y两个方向,存在dx与dy两个可能不相同的桩间距。软件采用美国规范UFC 3-220-01A此时是按照平均桩间距(dx+dy)/2去计算的。但是自定义截面很难去计算,所以针对自定义截面软件一律需要自己手动输入系数。手动输入系数在0.5-1.0之间。      软件在使用标准截面,如果设置桩间距>6d,会有弹窗提示,且不能设置成功。此处并不是说超过6d桩就危险,因为规范只对最小桩间距有限定要求,但是对最大桩间距是没有要求的。最大桩间距并不是一个硬性指标,大桩间距是被允许的,当桩间距>6d,此时可以按单桩考虑,这并不会导致结构不满足要求。     当桩内部有部分桩间距>6d,此时可以自定义,然后综合考虑输入一个合理的群桩效应系数即可。如果桩的每个间距都大于6d,此时按照独立单桩进行设计即可。 查看全部
    群桩效应指的是群桩基础受竖向荷载后,由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同,承载力往往不等于各单桩承载力之和,称其为群桩效应。引入一个群桩效应系数,可列公式如下:   其中:n-群桩中的桩数             Rc-单桩竖向承载力             ηg-群桩效应系数。   GEO5软件针对群桩效应系数,支持3种自动计算方法,此外还有手动输入。 GEO5设置群桩效应系数选项  为了加深对该系数的了解,我们引用《美国规范UFC 3-220-01A》,规范5.3节,原文如下:       单桩间距小于6倍桩宽B的深基础时,由于土体应力区会发生重叠,导致相邻桩间存在相互作用,如上图所示。这导致了桩荷载产生的土体应力需作用在更大面积上,继而向下延伸,从而导致更大的沉降。因此该规范,对合理桩间距有个建议值,群桩应按一定间距布置,使群桩的承载力达到最佳水平。桩间距为3 - 3.5B (Vesic 1977)或0.02L + 2.5B,其中L为桩的埋入长度(加拿大岩土学会1985)。桩间距至少为2.5B。      间距= 3B时,应Eg> 0.7,间距= 6B时,线性增加至1.0,其中B为直径或宽度(FHWA-HI-88-042)。桩间距在3B和6B之间的Eg应呈线性变化。间距3B取值Eg=0.7,群桩组的安全系数与单桩安全系数相同。注意:《美国规范UFC 3-220-01A》规范只规定了桩间距的最小值,没有规定最大值,在《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011条文8.5.3及8.5.16对最小桩间距也有限定。     不同于La Barré (CSN 73 1002)法和Seiler-Keeney法,美国规范只以一个桩间距来判断群桩效应系数。但是群桩并不是只有一个桩间距,可能有两个甚至多个桩间距。美国规范UFC 3-220-01A对上述群桩形式没有详细的说明。例如:  矩形标准截面自定义截面     对于矩形群桩基础分为x,y两个方向,存在dx与dy两个可能不相同的桩间距。软件采用美国规范UFC 3-220-01A此时是按照平均桩间距(dx+dy)/2去计算的。但是自定义截面很难去计算,所以针对自定义截面软件一律需要自己手动输入系数。手动输入系数在0.5-1.0之间。      软件在使用标准截面,如果设置桩间距>6d,会有弹窗提示,且不能设置成功。此处并不是说超过6d桩就危险,因为规范只对最小桩间距有限定要求,但是对最大桩间距是没有要求的。最大桩间距并不是一个硬性指标,大桩间距是被允许的,当桩间距>6d,此时可以按单桩考虑,这并不会导致结构不满足要求。     当桩内部有部分桩间距>6d,此时可以自定义,然后综合考虑输入一个合理的群桩效应系数即可。如果桩的每个间距都大于6d,此时按照独立单桩进行设计即可。