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受水平荷载的桩基计算书
项目名称_____________构件编号_____________
设 计_____________校 对_____________审核_____________
一、设计资料
1.荷载参数
水平力: H = 55.20 kN
弯矩: M = 1340.90 kN·m
注：此两项均读取塔脚反力基本组合（与钢筋有关的取基本组合）
竖向力: N+G = 712.60 kN
2.基桩参数
桩截面类型: 圆桩 非扩底
桩身截面直径: d = 2000.00 mm
桩长: L = 12.90 m
承载力性状: 摩擦端承桩
桩底嵌固形式: 支承于非岩石类土中
3.桩身材料
桩形式: 混凝土桩
混凝土等级: C30
4.桩基设计基本参数
是否抗震设防: 否
5.桩基平面布置
是否矩形布桩: 否
承台坐标
承台角点
x坐标(m)
y坐标(m)
Point 1
0.00
0.00
Point 2
0.00
3.00
Point 3
3.00
3.00
Point 4
3.00
0.00
基桩坐标
基桩
x坐标(m)
y坐标(m)
Pile 1
1.50
1.50
6.承台参数
承台底标高: 20.70 m
承台效应系数: ηc = 0.50
7.岩土性能
层号
岩土名称
内摩擦角φ(°)
摩擦系数μ
比例系数m(MN/m4)
lN
抗压强度frk(Mpa)
填土
20.00
0.25
10.00
---
---
粉土
36.00
0.36
10.00
---
---
细砂
36.00
0.36
10.00
---
---
粉土
36.00
0.36
10.00
---
---
8.勘探孔
天然地面标高: 21.00 m
层号
岩土名称
层厚(m)
层底埋深(m)
填土
6.80
6.80
粉土
3.20
10.00
细砂
0.60
10.60
粉土
11.40
22.00
二、计算过程
1.基本参数
承台露出地面的长度:
l0 = 承台底标高 - 天然地面标高 = 20.70- 21.00 = -0.30 m < 0 m
取l0 = 0 m
地基土水平抗力系数的比例系数:
影响深度h m = 2 × (2.00 +1) = 6.00 m
影响深度范围内土层数n = 1
m= m1 = 10000.00 kN/m4
桩身抗弯刚度:
EI= Ec × I = 30000000.00 × 0.78540 = 23561944.9013 kN·m2
水平变形系数:
桩身计算宽度: b 0 = 0.9(d + 1) = 0.9 × (2.00 +1) = 2.70 m
桩身轴向压力传递系数: xN = 1.00
承台侧面地基土水平抗力系数:
Cn= 10000.00 kN/m3
桩底面地基土竖向抗力系数:
C0= 129000.00 kN/m3
承台底地基土竖向抗力系数:
Cb= 5000.00 kN/m3
2.计算方法
类型: 单桩基础
1.确定基本参数
1).地基土水平抗力系数的比例系数m = 10000.00 kN/m4
2).桩身抗弯刚度EI= 23561944.90 kN·m2
3).水平变形系数a = 0.26 1/m
4).桩底截面惯性矩
5). B3D4- B4D3 = 72.0861
6). B2D4- B4D2 = 79.5894
7). A3B4- A4B3 = 28.4432
8). A2B4- A4B2 = 32.1938
9). A3C4- A4C3 = 50.2353
10). A2C4- A4C2 = 56.7582
11). A3D4- A4D3 = 47.1514
12). A2D4- A4D2 = 53.1787
13).当h> 2.5/a时 , 取Kh = 0
2.地面处桩身内力
弯矩:
水平力:
3.单位力作用于桩身地面处，桩身在该处产生的变位
hc= h × a = 12.90 × 0.26 =3.33 m
H0= 1作用时 ,
水平位移: = 6.25e-006 m/kN
= 1.06e-006 1/kN
M0= 1作用时 ,
水平位移: dHM = dMH= 1.06e-006 1/kN
= 2.90e-007 1/kN·m
4.地面处桩身的变位
水平位移:
x0= H0dHH + M0dHM = 55.20 × 6.25e-006 + 1340.90 × 1.06e-006 = 0.0018 m
转角:
j0 = - (H0dMH+ M0dMM) = - (55.20 × 1.06e-006 + 1340.90 ×2.90e-007) = -0.0004
5.地面以下任一深度桩身内力
弯矩:
水平力:
6.桩顶水平位移
Δ= x0 - j0l0+ Δ0 = 0.0018 - (-0.0004) × 0.0000 + 0.0000 = 0.0018 m
7.桩身最大弯矩及其位置
由, ah= 3.3298查表C.0.3-5取得ay = 0.4659, DII = 6.5670