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1、高层建筑地基基础,单桩的沉降,随着建筑物越来越高大，所遇到的地质条件日趋复杂，特别是考虑桩间土承担一部分荷载后，沉降已成为一个控制条件，使得桩基沉降计算成为桩基设计的一个重要内容。,桩基础沉降的计算,减沉复合疏桩基础 软土地基天然地基承载力基本满足要求的情况下，为减小沉降采用疏布摩擦型桩的复合桩基。,下列建筑桩基应进行沉降计算：,1 设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基；2 设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的建筑桩基；3 软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。,1 沉降量；,桩基沉降变形可用下列指标表示：,2 沉降差；,3 整体倾斜：,4 局部
2、倾斜：,建筑物桩基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离之比值；,墙下条形承台沿纵向某一长度范围内桩基础两点的沉降差与其距离之比值。,计算桩基沉降变形时，桩基变形指标应按下列规定选用：,1 由于土层厚度与性质不均匀、荷载差异、体型复杂、相互影响等因素引起的地基沉降变形，对于砌体承重结构应由,局部倾斜控制；,2 对于多层或高层建筑和高耸结构应由,整体倾斜值控制；,3 当其结构为框架、框架剪力墙、框架核心筒结构时，,尚应控制柱（墙）之间的差异沉降。,单桩沉降的计算,在竖向荷载作用下单桩沉降由四部分组成：,（1）桩身弹性压缩引起的桩顶沉降；,（2）桩侧阻力引起的桩周土中的附加应力以压力扩散角，致使桩端下土
3、体压缩而产生的桩端沉降；,（3）桩端荷载引起桩端下土体压缩所产生的桩端沉降。,（4）桩端刺入变形。,目前单桩沉降计算方法主要有下述几种：,（1）荷载传递分析法,（2）弹性理论法,（3）剪切位移法,（4）有限单元分析法,（5）分层总和法,（6）其他简化方法,JGJ 94-2008,单桩沉降计算公式,群桩沉降的计算,实体深基础,等效作用分层总和法,明德林一盖得斯法,实体深基础,实体深基础法,计算要点：假定桩群连同桩间土与承台一起构成一个深基础；桩端平面的荷载均匀分布；桩尖平面以下的地基的变形量的计算，同浅基础；沉降计算深度zn处，z=0.2c；采用分层总和法计算桩基沉降量，引入桩基沉降系数s，对沉
4、降计算结果加以修正。,地基基础规范GB50007推荐的群桩沉降计算,实体深基础法,实体深基础桩底平面处的基底附加压力p0k按下列方法考虑:1）考虑扩散作用时：,地下水位以下扣除浮力。,2）不考虑扩散作用时：,G桩基承台及承台上土自重；,Gfk实体深基础的桩基桩间土自重；,m实体深基础底面以上各层土的加权平均重度。,等效作用分层总和法,等效作用分层总和法,一般不计桩身压缩量及桩与土间的相对位移，以假想基础为刚性整体，验算桩端以下土沉降：等效作用面：桩端平面等效作用面积：承台投影面积等效作用附加应力：承台底平均附加应力等效作用面以下附加应力：按弹性理论计算,桩基最终沉降：,：桩基沉降计算经验系数e
5、：桩基等效沉降系数（Mindlin）m：矩形荷载分块数n：划分的土层数Esi：第i分层土的压缩模量i,i-1:平均附加应力系数p0j:第j块矩形的平均附加应力（承台底平均附加应力:长期效应组合荷载下）,与 e,A 3.6cm B 6.1cm C 7.9cm D 8.6cm,明德林一盖得斯法,明德林一盖得斯法,明德林（Mindlin）解作用于半无限体内部任一点的集中力引起的应力与变形的解析解；盖德斯（Geddes）解根据明德林解导得了单桩荷载下土中应力的三种解：桩底压力引起的竖向应力；均匀分布摩阻力引起的竖向应力；随深度呈线性增长分布摩阻力引起的竖向应力。,明德林一盖得斯法,特点利用盖得斯解，通过叠加法计算桩群下土体中的应力，而后以分层总和法计算群桩沉降。假定：承台是柔性的；桩群中各桩承受的荷载相等；单桩顶上的总荷载Q=QbQs；桩端平面以下土中的附加应力按明德林一盖得斯解分布；各层土的压缩量按分层总和法计算。,明德林一盖得斯法,桩周土中应力解的基本图式,明德林应力（Mindlin）公式,单桩荷载分担,地基应力：,第k根桩的端阻力在深度z处产生的应力:,第k根桩的侧摩阻力在深度z处产生的应力:,对于一般摩擦型桩，可假定桩侧摩阻力全部是沿桩身线形增长的（=0），则：,采用上式计算时，桩端阻力比。和桩基沉降计算经验系数p应根据当地工程的实测资料统计确定。,
