图5-4-8灌注桩结构计算
“计算书”：点击该按钮，将生成word格式计算书。
“绘 制”：点击该按钮，将绘制桩基的计算简图以及弯矩、剪力成果图以及单根桩的钢筋图。生成的成果如图5-4-9示。
图5-4-9灌注桩结构计算绘图成果
灌注桩结构计算书
项目名称_____________日 期_____________ 设 计 者_____________校 对 者_____________
一、示意图：
二、基本资料：
土层名 硬塑性粘土 硬粘土
h（m） 1.2 10.0 m（kN/m） 10000.0 20000.0 41．依据规范及参考书目： 《水闸设计规范》（SL 265-2001）
《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007，以下简称《规范》） 《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《砼规》
2．计算参数： 桩类型：端承桩，设计直径d = 1.000 m
桩排数n = 2，列数m = 1 桩排间距L1 = 4.20 m
冲刷线以下桩长L = 10.00 m，冲刷线以上桩长Lo = 6.00 m 3．地基土参数：
桩顶约束情况为：铰接
土层的物理参数表如下：
h：土层厚度，m； m：地基土的比例系数，kN/m4；
4．计算荷载：
偏心受压承载力计算安全系数K = 1.35 桩顶部竖直荷载P = 2650.00 kN 桩顶部水平荷载H = 74.00 kN 桩顶部弯矩M = 106.00 kN·m 冲刷线以上分布荷载值q1 = 0.00 kN 冲刷线以上分布荷载值q2 = 0.00 kN
5．材料信息： 混凝土强度等级： C25
纵向受力钢筋种类： HRB335 纵筋合力点至近边距离as = 0.030 m
三、内力计算：
1．桩的变形系数计算：
桩基中桩的变形系数按下列公式计算： α ＝ [m × b1 / （E × I）]1/5 （规范式P.0.2-1） E × I ＝ 0.8 × Ec × I （规范式P.0.2-2） 式中Ec -- 桩的混凝土抗压弹性模量； I -- 桩的毛面积惯性矩；
m -- 非岩石地基水平向抗力系数的比例系数；当地面或局部冲刷线以下 hm＝2（d＋1）深度内有两层土时，应按规范式（P.0.2-3）进行换算。 b1 -- 桩的计算宽度，b1 ≤ 2d，按下列公式计算： 当d ≥ 1.0时， b1 ＝ k×kf×（d＋1） （规范式P.0.1-1） 当d < 1.0时， b1 ＝ k×kf×（1.5d＋0.5） （规范式P.0.1-2） kf -- 桩形状换算系数，对圆形截面取kf ＝ 0.9
k -- 平行于水平力作用方向的桩间相互影响系数，按下列公式计算： 对单排桩或l1 ≥ 0.6h1的多排桩， k ＝ 1.0 （规范式P.0.1-3）
对l1 < 0.6h1的多排桩， k ＝ b2＋（1－b2）/0.6×l1/h1 （规范式P.0.1-4） 上式中l1 -- 平行于水平力作用方向的桩间净距；
h1 -- 地面或局部冲刷线以下桩的计算埋入深度,可取h1 ＝ 3（d＋1），但 不得大于地面或局部冲刷线以下桩入土深度h；
b2 -- 与平行于水平力作用方向的一排桩的桩数n有关的系数，当n＝1时， b2＝1.0；n＝2时，b2＝0.6；n＝3时，b2＝0.5；n≥4时，b2＝0.45； l1 ＝ L1－d ＝ 4.20－1.00 ＝ 3.20 m
h1 ＝ 3×（d＋1） ＝ 3×（1.00＋1） ＝ 6.00 m 由于l1 ＝ 3.20 < 0.6h1 ＝ 0.6×6.00 ＝ 3.60 m： k ＝ 0.60＋（1－0.60）/0.6×3.20/6.00 ＝ 0.96 m b1 ＝ 0.96×0.9×（1.00＋1） ＝ 1.72 m
I ＝ π×D4/64 ＝ 3.14×1.004/64 ＝ 0.0491 m4
hm ＝ 4.00m内存在两层土，经修正后的地基土变形系数m = 16125 kN/m α ＝ [16125×1.72/（0.8×2.80×107×0.0491）]1/5 ＝ 0.479
4
2．冲刷线处桩柱作用单位力时该处的变位计算： 桩的内力及位移按规范表P.0.7中下列公式计算：
o
δHH＝1/（α3EI）×[（B3D4－B4D3）＋kh（B2D4－B4D2）]/[（A3B4－A4B3）＋kh（A2B4
－A4B2）]
δMH＝1/（αEI）×[（A3D4－A4D3）＋kh（A2D4－A4D2）]/[（A3B4－A4B3）＋kh（A2B4－A4B2）]
o
δMM＝1/（αEI）×[（A3C4－A4C3）＋kh（A2C4－A4C2）]/[（A3B4－A4B3）＋kh（A2B4－A4B2）]
δHH＝Lo/（3EI）＋δδMH＝Lo2/（2EI）＋δ
3
o2ooMMLo＋2δMHLo＋δHH ooMMLo＋δMH oMM
222
o
2
δMM＝Lo/（EI）＋δ
ρPP＝1/[（Lo＋ξh） / （EA）＋1 / （CoAo）] ρHH＝δρMH＝δρMM＝δ
MM/（δHHδMM－δMHMH/（δHHδMM－δMHHH/（δHHδMM－δMH
PP HH
） ） ）
γcc ＝ n × ργaa ＝ n × ρ
γaβ ＝ －n × ρMH γββ ＝ n × ρMM＋ρ
PP∑Kiχi
2
c ＝ P / γcc
α2 ＝ [γββ（H－∑Qq）－γβ ＝ [γaa（M－∑Mq）－γNi ＝ （c＋βχi）ρPP Qi ＝ α2ρHH－βρMH＋Qq
2
aβ（M－∑Mq）]/（γaaγββ－γaβ）
2
aβ（H－∑Hq）]/（γaaγββ－γaβ）
Mi ＝ βρMM－α2ρMH＋Mq
Ho ＝ Qi＋Qq＋（q1＋q2）×Lo/2
Mo ＝ Mi＋Mq＋（Qi＋Qq）×Lo＋（2q1＋q2）×Lo2/6 Qq、Mq由以下四式联立解得：
MLo ＝ Mq＋QqLo＋[q1/2!＋（q2－q1）/3!]×Lo2 QLo ＝ Qq＋[q1＋（q2－q1）/2!]×Lo
[MqLo2/2!＋QqLo3/3!＋q1Lo4/4!＋（q2－q1）Lo4/5!]/EI＝MLoδMHo＋QLoδHHo
233oo
[MqLo＋QqLo/2!＋q1Lo/3!＋（q2－q1）Lo/4!]/EI＝－（MLoδMM＋QLoδMH） 以上各式中n -- 桩总根数
Mi、Hi、Ni -- 分别为单根桩桩顶截面的弯矩、水平力、轴力
Mo、Ho -- 分别为单根桩地面或局部冲刷线处截面的弯矩、水平力 δHHo -- 在地面或局部冲刷线处作用单位水平力时该处桩柱的水平位移 δMHo -- 在地面或局部冲刷线处作用单位水平力时该处桩柱的转角 δMMo -- 在地面或局部冲刷线处作用单位弯矩时该处桩柱的转角 δHH -- 在桩顶作用单位水平力时该处桩柱的水平位移 δMH -- 在桩顶作用单位水平力时该处桩柱的转角 δMM -- 在桩顶作用单位弯矩时该处桩柱的转角 ρPP -- 沿桩轴线单位位移时，桩顶产生的轴向力 ρHH -- 垂直桩轴线方向单位位移时，桩顶产生的水平力 ρMH -- 垂直桩轴线方向单位位移时，桩顶产生的弯矩 ρMM -- 桩顶单位转角时，桩顶产生的弯矩
γcc -- 承台产生竖向单位位移时，桩顶竖向反力之和 γaa -- 承台产生水平向单位位移时，桩顶水平反力之和