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四川成都桥梁拆除破桩头单桩横轴向容许承载力确定简介

futao 拆除工程 2019-04-24 350 0
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四川成都桥梁拆除单桩横轴向容许承载力确定简介

一、概述

桩的横轴向承载力,是指在与桩的轴线相垂直荷载(竖直桩为水平力和弯矩)作用下的承载力,一般简称桩的横向承载力。桩在横向力作用下,桩身必然产生横向挠曲变形,从而产生内力,这种挠曲变形受到桩侧土的阻挡约束影响,所以桩的横向承载力要考虑桩和土的共同作用,也就是说,既要考虑桩的因素,又要考虑桩周土的因素,其工作状况要比轴向受力复杂。

经过试验和分析可知,影响桩横向承载力的因素从桩的角度考虑,主要有桩的入土深度、本身的刚度(截面尺寸)、桩顶与桩底(主要是桩顶)的固着条件;从桩周土的角度考虑,主要是桩周土的物理力学性质(紧密程度)。桩在横向荷载作用下有如下两种破坏状况。

1.桩周土体稳定性破坏

当桩的入土深度较浅,桩的截面尺寸较大,或桩周土质较松软时,桩的相对刚度较大,在横轴向力作用下,桩身可认为是一个刚体,不产生挠曲变形,随着横向力的加大而绕桩轴某一点转动[图5-17a)]。其最终破坏

图5-17桩在横轴向力作用下的两种 破坏状况示意图

图5-17桩在横轴向力作用下的两种

破坏状况示意图

是由于桩周土体受挤压隆起,桩身翻出丧失承载力。此种状况,基桩的横向容许承载力完全由桩侧土的强度和稳定性决定,一般称为刚性桩的破坏模式。

2.桩身材料破坏

当桩的入土深度较深,截面尺寸相对较小,或周围土质较密实坚硬,此时桩的相对刚度较小,在横向力作用下,由于桩周土具有足够的固着力,桩身只能发生挠曲变形,其侧向位移上大下小,随深度逐渐减小[图5-17b)]。随着横向荷载不断增大,桩身挠度也随之加大,其最终破坏是在桩身最大弯矩处发生断裂,或桩因挠曲产生的侧向位移超过结构容许值。此种状况,基桩的横向容许承载力完全由桩身材料抗弯强度决定,一般称为弹性桩破坏模式。

从以上分析可知,两种不同的破坏模式,其考虑的因素和计算的基本方法是不同的,所以首先要判明是属于哪种桩土作用状态和破坏模式,才能选择合适的计算方法。

在横轴向力作用下,基桩正常工作的基本要求是:桩侧土的稳定性不破坏;桩身材料不断裂;桩顶的水平位移和转角不超过结构物要求的容许值。


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