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[讨论]悬臂式抗滑桩合理桩间距的计算方法 [复制链接]

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离线shenyl0211
 

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2023-09-25

    关于悬臂式抗滑桩合理桩间距计算方法的论文很多,更不乏教授、博士的论文,以此为题的硕士毕业论文也不少,但都没有逐渐达成共识,甚至有些计算公式没有推导过程,难辨是非。比如:沈珠江在《桩的抗滑阻力和抗滑桩的极限设计》中的桩间距计算公式,没有推导过程、没有告知出处、没有考虑粘聚力和滑坡推力,即便是水,桩间净距竟然也有0.5倍桩宽(不考虑桩侧摩擦拱)。

    铁二院编写的《抗滑桩设计与计算》(1983,P18,模型试验的桩间距为5倍的桩宽)指出:排式单桩后面的干砂,在平面上可以呈拱形、保持直立而不自桩间溜坍,表明当桩间距合适时,干砂能起一定的土拱作用说明那些在粘聚力为0时桩间净距也为0的计算公式肯定都是错误的。遗憾的是犯这种错误的论文真不少,而且各种算法之间的误差往往较大,甚至难以置信。

    为了确保合理计算桩间距,满足工程要求(但不是面面俱到,过于精确,难以应用),现根据大量论文观点和我自己的理解,以上图为例,归纳出下列假设,请大家跟帖批评指正,更希望高手指点,提高大家的水平。但希望不要上传有问题的论文,只需要对不认同的假设根据编号提出你的观点,你也可以增加编号补充观点,谢谢。

    1、不考虑水平向的静止土压力(图中红色箭头所示)。因为扣除土拱本身后,该静止土压力的产生范围、作用范围和作用力都很小,而且该静止土压力沿滑动方向是变化的,不易计算。
    2拱前缘无土体作用。因为大前提是悬臂桩。埋入式桩在扣除桩前剩余抗滑力后也为悬臂桩。
    3拱后滑坡剩余推力顺桩排方向(垂直于滑动方向)的分布力处处相等。
    4拱后滑坡剩余推力顺桩长方向(竖向)均匀分布。
    5、土拱承受桩间距范围内的全部滑坡剩余推力。
    6、相邻拱在拱脚水平方向相互挤压、相互支撑,相互作用力大小相等、方向相反,拱脚不会左右滑动。
    7、拱轴线上任意一点的水平力T相等。
    8、拱轴线上无弯矩。
    9、拱轴线为抛物线。
    10、拱轴线经过桩背中心点K
    11、拱后缘为与拱轴线一样的抛物线。
    12、拱后缘经过桩角A点。
    13、拱前缘为与拱轴线一样的抛物线。
    14、拱前缘经过桩角B点。
    15、拱顶处HO=OG
    16取单位厚度土拱以简化计算。
    17K点拱轴线与桩背AB的夹角α,等于A点拱后缘与桩背AB的夹角β。
    18、α≠45°-φ/2,可以作为满足静力平衡条件的可变量。因为AB面不一定是土拱的破坏面。
    19、拱圈厚度处处相等。拱圈厚度为拱顶后缘H点到前缘G点的距离。
    20、拱圈厚度t可在直角△ABF中近似计算:t≈BF=bsinβ=bsinα<b。b为矩形桩的桩背宽度(圆形桩取桩径的0.707倍,即圆内接正方形的边长)。
    21、拱高f为拱轴上的O点到桩背的垂直距离。
    22、拱后缘上D点的y坐标可由拱后缘方程解得。
    23ABE为左右两个土拱在桩背形成的等腰三角形受压区,BEE’B’为稳定的扇形楔体,不会沿BE面滑动。杨明的《桩间土拱效应离心模型试验及数值模拟研究》一组照片证实了这一点。
    24、拱顶截面GH是最不利截面。
    25、拱顶的小主应力取q。因为实际分析的是简化后的拱轴线,不是拱后缘和拱前缘。请教:有人说拱前缘G点的小主应力为0,有人取q,到底哪个对?
    26、拱顶的大主应力为T/t。
    27BD面也是一个不利的破坏面,需要满足BD面上的静力平衡条件。因为在形成桩背端承拱前必须先形成BD面上的土体拱,否则桩间净距内的滑坡推力不可能传到桩背的端承拱上。另外,BD面处于极限平衡状态时,BE面自动满足稳定要求,而BE面处于极限平衡状态时,BD面肯定不满足稳定要求。因此,只需满足BD面上的静力平衡条件即可。
    28、桩间距的安全系数根据参数的可靠性自行考虑。

离线cjz06

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只看该作者 1楼 发表于: 2023-09-25
谢谢LZ。。。
Welcome to beijing!
在线swj2001

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只看该作者 2楼 发表于: 2023-09-25
  
离线626916389

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只看该作者 3楼 发表于: 2023-09-26
1、第 6条“相邻拱在拱脚水平方向相互挤压、相互支撑,相互作用力大小相等、方向相反,拱脚不会左右滑动”。对于边桩这个水平力似乎不能忽略。 GT hL/M  
2、能否按照结构力学中确定三铰拱的合理拱轴线的方法求解出合适的桩间距和边桩的水平力T? .O*bILU  
离线shenyl0211

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只看该作者 4楼 发表于: 2023-09-26
回 626916389 的帖子
626916389:1、第 6条“相邻拱在拱脚水平方向相互挤压、相互支撑,相互作用力大小相等、方向相反,拱脚不会左右滑动”。对于边桩这个水平力似乎不能忽略。 L_Q#(in  
2、能否按照结构力学中确定三铰拱的合理拱轴线的方法求解出合适的桩间距和边桩的水平力T? 1\RGM<q$f  
(2023-09-26 11:12) n}A\2bO  
0.r4f'vk  
别忘了,边桩的推力要小很多,而且也是两侧都有土拱的。 3`O?16O  
离线657500206

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只看该作者 5楼 发表于: 2023-11-03
          
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