桩基承载力的可靠度分析.ppt

xxxx大学城市建设学院结构工程xx级研究生桩基承载力可靠度分析桩基础的分类(按设计原则)常规桩基础（单桩）：按满足承载力（强度）要求的原则设计的桩基础，即在设计时由上部荷载和荷载来确定桩数和桩长，并且认为上部结构和基础的荷载完全由桩承担。这种方法是在控制承载力安全的基础上验算沉降。复合桩基础：考虑桩和承台底地基土共同承担荷载的原则设计的桩基础，设计时主要有由上部结构和基础的荷载确定桩长和桩数，即在控制承载力安全的基础上验算沉降。沉降控制复合桩基础：按控制沉降的原则设计的桩基础，设计时主要有建筑物的沉降控制要求确定桩长和桩数，在此基础上，满足整体承载力条件。缺点：求得的值，只在基本变量服从正态分布，且具有线性极限状态方程时，才精确。单桩承载力可靠度分析将桩的抗力模型处理为无量纲，即把不同地区、入土深度、桩径等条件下的桩的承载实测值转化为同一条件下的统计样本，扩大母体，进行统计分析，其抗力模式为对以抗拔桩，有Bc、Bq——抗压桩侧阻力及端阻力计算模式不定性的随机变量，为现场试桩值t、qt与规范计算值Fc、qc之比，即Bu——抗拔桩计算模式不定性的随机变量，为现场试桩与按规范计算值之比,即建立了桩的承载力极限状态方程后，下一步就是确定各随机变量的统计参数。例子：上海627码头工程的地质质料及桩的尺寸如图所示，用JC法求该抗拔转承载力的可靠指标可求得式中当不考虑Au变异性时，则，变异系数为0，R的均值不变荷载效应S的取值如下：荷载效应S因缺乏实际资料，算例中是在设计负桩力，取最大者作为荷载效应均值。假定变异系数为0.3、0.2和0.1。工程计算结果如下表成层土中灌注桩承载力的可靠度分析由于X是随机的，所以Bx也是随机变量。（2）侧阻和端阻的无量纲比值及可靠度分析计算表达式——桩设计直径于是，的均值和变异系数的表达式为设i层的侧阻为，土层厚度加权系数为，则有对于侧阻总的无量纲比值的计算，首先也应计算第i层土侧阻的无量纲比值，其中的计算公式为于是，侧阻的总无量纲比值的土层加权计算式可表达为P的无量纲比值计算式如下令即n为端阻均值与总侧阻均值比,则上式可变为14.3复合桩基承载力的可靠度分析复合桩基指的是按大桩距（5~6倍桩径）布置的低承台摩擦型群桩与承台底土体共同承载的新型基础形式。当复合桩地基中单桩达到极限状态后，承台还能继续承担一部分荷载。考虑承台，桩，土相互作用的群桩极限承载力表达式可写为如下表达式式中单桩极限承载力承台底土体的极限承载力群桩效率系数，为桩数式中——承台底天然地基极限承载力——的提高值——承台底面积（1）单桩极限承载力按《建筑地基基础设计规范》的规定：当没有进行单桩静载荷试验时，单桩极限承载力可按下式计算：式中——桩身截面周长——桩身第层土的极限摩阻力——第层土厚度——桩端处土的极限端阻力——桩端截面面积(2)承台底天然地基极限承载力根据修正的汉森公式式中——修正系数，其值随内摩擦角值的增大而减小——承台宽度——承台埋深——承台地面以下土的重度——承台以上土的加权平均重度——地基土的粘聚力——承台形状系数，根据承台实际情况取值——承载力系数，它们都是地基土的内摩擦角的函数（3）承台底天然地基极限承载力的提高值——桩径——桩纵向间距——滑动土楔半角,为承台粗糙程度系数——承载力增量系数，当承台绝对光滑时，他们都是承台底土的内摩擦角的函数，其计算式见其中为主动土压力系数，综上以上，可得复合桩基极限承载力的表达式为：14.3.2复合桩基稳定的极限状态方程将上面式子综合可得到多参数表示的复合桩基稳定极限状态方程如下第二类为群桩效率系数，对复合桩而言，群桩效率系数，综合取为1是合理的，此处暂不考虑的变异性；通过以上参数分析，可知式中所含随机变量的个数为，分别为以这些基本随机变量表示的极限状态方程简写为可14.3.2沉降控制复合桩基础的可靠度分析静力触探是通过一定的机械装备，将一定规格的金属探头用静力压入土层中，同时用传感器或直接量测仪表测试土层对触探头的贯入阻力，并实现数据的自动采集和自动绘制静力触探曲线，以此来判断，分析，确定地基土的物理力学性质以及反应土层剖面的连续变化。3.静力触探实验的目的和实用条件静力触探试验预估单桩承载力1.《上海市地基基础设计规范》（DBJ08—11—89）的方法：该规范的方法适用于计算我国沿海软土地区预制打入桩的单桩承载力标准值，其公式如下：式中：―预制桩单桩承载力标准值；―桩端横截面面积；―桩身截面周长；―安全系数，一般取2；―桩端阻力修正系数，按表8-12.04取用；―桩端附近的静力触探比贯入阻力平均值（kPa）；―用静力触探比贯入阻力估算的桩周各层土极限摩阻力标准值―第i层土的厚度（m）。当时，（8－17）当时，（8－18）式中：――桩端全断面以上8倍桩经范围内的比贯入阻力平均值（kPa