成都学院学士学位论文(设计)
边界条件为:桩底为自由端。 2.2.2 受荷段内力计算
该坡面在设桩处的滑坡推力En?349.297KN/m,则每根桩要承担的滑坡推力为
ET?EnLcos??349.297?5?cos13??1701.723kN
根据滑坡体的强度指标,土体的粘聚力相对内摩擦角比较大,所以滑坡体推力按矩形分布计算,即:
bq?ET1701.723??270.115kN/m h16.3坡前土体的被动土压力:
EP?0.5?1h1tan2(45??222?12)?2ch1tan(45???12)?23.8?23.8????0.5?24?6.3tan(45??)?2?45.8?6.3tan?45?? ??22???2005.996kN/m?=51.203kN/m小于被动土压力,所以内我们知道桩在该处的剩余抗滑力En力计算按照把剩余抗滑力作为桩前土堆桩的推力,同样采取矩形分布:
?Lcos??51.203?5cos13??249.453kN ER?Enbq??ER249.453??39.596kN/m h16.31、剪力计算
Qy?(bq?bq?)?(270.115?39.596)y?230.519y
2、弯矩计算
My?Qy.y?105.260y22
表2-2 1-1剖面受荷段内力计算
桩长(m) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
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剪力(kN/m)弯矩(kN/m) 桩长(m) 0.000 0.000 115.260 26.315 4 922.076 230.519 105.260 4.5 345.779 236.835 5 461.038 421.040 5.5 576.298 657.875 6 691.557 947.340 6.3 3.5 806.817 剪力(kN/m)弯矩(kN/m) 1037.336 1152.595 1267.855 1383.114 1452.270 1289.435 1684.160 2131.515 2631.500 3184.115 3789.360 4177.769 由上表可知QA?1452.27kN,MA?4177.769kN/m 2.2.3 锚固段内力计算
1、y?y0 桩身变位
?x??y?y0???
桩测应力
?y?(A?my)(y0?y)??
桩身剪力
11Qy?QA?BpA??y(2y0?y)?Bpm??y2(3y0?2y)
26桩身弯矩
11My?MA?QAy?BpA??y2(3y0?y)?Bpm??y3(2y0?y)
6122、y?y0 桩测应力
?y?(A??my)(y0?y)??
桩身剪力
1112Qy?QA?Bpm??y2(3y0?2y)?BpA???(y?y0)2?BpA??y0
622桩身弯矩
1112My?MA?QAy?BpA??y0(3y?y0)?Bpm??y3(2y0?y)?BpA???(y?y0)36126由?H?0得
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QA?11122BpA???y0?BpA??(h2?y0)2?Bpm??h2(3y0?2h2) (2-1) 226由?M?0得
MA?QAh2?112BpA??y0(3h2?y0)?BpA???(h2?y0)366
13?Bpm??h2(2y0?h2)12由?H?0与?M?0联立求解可得
2QA(A??A)y0?6MA(A??A)y0?2y0h2?3A?(2MA?QAh2)?mh2(3MA?2QAh2)? 2?h2?2A?(3MA?2QAh2)?mh2(4MA?3QAh2)??0(2?2)32式中
A?d1m???1a1m、A??d2m?1a2m ?2?2其中,?1、?2—滑面上下部分岩体重度。
将QA?1452.27kN,MA?4177.769kN/m代入(2-2)可得y0?4.28m代入(2-1)式得到桩身的转角???1.4087?10?3rad,代入y?y0、y?y0求出桩身内力,如下表所示。
表2-3 锚固段内力计算表
桩埋深(m) 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 3 3.3 桩长(m) 6.3 6.6 6.9 7.2 7.5 7.8 8.1 8.4 8.7 9 9.3 9.6 转角(rad) 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 9
剪力(kN) 1452.27 1121.39 800.27 491.15 196.28 -82.12 -341.81 -580.55 -796.11 -986.25 -1148.72 -1281.31 弯矩(kN.m) 4177.77 4563.60 4851.58 5044.96 5147.69 5164.38 5100.29 4961.39 4754.28 4486.26 4165.30 3800.02 桩侧压力(kPa) 372.25 362.64 350.54 335.96 318.90 299.35 277.32 252.80 225.80 196.31 164.34 129.88
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3.6 3.9 4.28 4.5 4.8 5.1 5.4 5.7 6 6.3 6.5 6.7 9.9 10.2 10.58 10.8 11.1 11.4 11.7 12 12.3 12.6 12.8 13 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 -1381.76 -1447.85 -1478.73 -1467.98 -1417.55 -1323.80 -1184.51 -997.43 -760.33 -470.97 -247.92 ▲0.00 3399.73 2974.40 2416.41 2091.88 1658.00 1245.68 868.27 539.76 274.82 88.79 16.49 ▲0.09 92.94 53.51 0.00 -32.80 -79.68 -129.05 -180.90 -235.24 -292.06 -351.37 -392.29 -434.31 表中带有▲理论计算值为0,但计算不得0,计算存在误差,由上表可得
maxQy?1478.32kN,maxMy?5164.38kN/m,max?y?434.31kN/m
2.2.4 桩身内力图
结合受荷段内力计算和锚固段内力计算结果用excel制成桩的剪力图、弯矩图和桩侧应力图。如下图所示:
图2-1 1-1剖面抗滑桩弯矩图
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