浅析土木受压构件截面承载力

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摘 要：土木结构安全从静力学的应用到动力学的应用，是结构分析中一个非常重要的进步，计算上式的右端项――结构的抵抗能力虽要掌握线性关系、塑性力学，在结构设计中利用塑性力学是结构分析理论的又一个重大进步。稳定性的计算：荷载在结构构件中引起的压力，不仅不能超过材料的强度极限，也不能超过构件的稳定承载力。从防止强度破坏拓展到防止失稳破坏是结构设计概念和设计理论的一个质的重大进步，确定性的结构设计理论慢慢让位给基于概率论的设计理论，这是上世纪结构设计学的又一重大的进步。

关键词：承载力 静定桩 基础

一、桩基承载力

在许多领域，土壤由软土即粘土和泥炭组成，一般有10至20米的厚度，在硬沙层，该砂层深处位置的承载力很大，具有相对高的密度和高摩擦的特性，也有助于给这个砂层一个很好的承载能力，当然。软土和更深的硬沙层的系统非常适合做桩基础。

对于一个地基桩的承载能力的确定可以使用理论分析，采用汉森基础上的一般承载力计算公式。在此分析的基本参数是砂土层的剪切强度，其特征是通过其凝聚力和其摩擦角以及软层特性。在实际工程应用中开发出来了更简单，更实用，更可靠的方法，在一个圆锥贯入试验的基础上，考虑到这是一个模型试验，在桩被加载时，例如加载钢架时，用测试负载接近其最大承载能力。测试负载耗费很大，但是通常被认为是足够可靠的。在均质土壤它可以假设在静态条件下长期桩的破坏载荷是独立的。这意味着测得的锥形电阻在被认为是与桩点的承载能力相等。

在现实中围绕桩点的土壤通常是不均匀的。大部分的土壤由具有不同性质的层理组成。对于这种情况的切实可行的设计公式已经制定，其中应考虑不同级别的不同锥阻力的桩点。打桩前，应对邻近施工范围内的原有建筑物、地下管线等进行检查，对有影响的工程，应采取有效的加固措施或隔振措施，以确保施工安全。机具进场要注意危桥、陡坡、陷地和防止碰撞电杆、房屋等，以免造成事故。 打桩机行走道路必须平整、坚实，必要时宜铺设道渣，经压路机碾压密实。场地四周应挖排水沟以利排水，保证移动桩机时的安全。 在施工前应先全面检查机械，发现有问题时及时解决，检查后要进行试运转，严禁带病作业。机械操作必须遵守安全技术操作要求，由专人操作，并加强机械的维护保养，保证机械各项设备和部件、零件的正常使用。 吊装就位时，起吊要慢，拉住溜绳，防止桩头冲击桩架，撞坏桩身；加强检查，发现不安全情况，及时处理。在打桩过程中遇有地坪隆起或下陷时，应随时对机架及路轨调平或垫平。 机械司机，在施工操作时要集中精力，服从指挥信号，不得随便离开岗位，并经常注意机械运转情况，发现异常情况要及时纠正。要防止机械倾斜、倾倒，桩锤不工作时，突然下落等事故的发生。 打桩时桩头垫料严禁用手拨正，不要在桩锤未打到桩顶即起锤或过早刹车，以免损坏桩机设备。 钻孔灌筑桩在已钻成的孔尚未浇筑混凝土前，必须用盖板封严；钢管桩打桩后必须及时加盖临时桩帽；预制混凝土桩送桩入土后的桩孔，必须及时用砂子或其他材料填灌，以免发生人身事故。 冲抓锥或冲孔锤操作时，不准任何人进入落锤区施工范围内，以防砸伤。 成孔钻机操作时，注意钻机安定平稳，以防止钻架突然倾倒或钻具突然下落而发生事故。 施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。

二、静定桩基础

如果根据单桩最大允许承载为临界条件，从理论上分析，无论是根据圆锥贯入试验的解释，还是根据一堆载荷试验，桩在大型结构的基础的数量可以从该结构的总载荷确定，包括其重量。在这个过程中必须考虑到有足够大的安全系数，以避免可能发生的故障。

在这种情况下，有一个相当大的水平力，它可以通过使用倾斜桩最容易转移到地面。对于此系统的基础，可以假设每个桩上的力沿其轴线转动。其中的原因是，一个桩的轴向载荷比它横向荷载要大得多。三排桩，每行中的力可以根据单独的平衡方程来确定。这就是所谓的静定制度。该分析可以通过图形来进行解释。前提是加载力F必须与桩上承载的所有力的总和平衡，垂直于右侧部分所示的力的曲线图可以绘制出来。精确度在第一阶段仍是未知的。然而，因为所得到的力必须保持平衡，所得到的力必须具有相同的作用线，并且在相对方向它们必须保持相等的量值。

三、超静定桩基础

如果有三个以上的排桩，确定各个堆的力量问题就是超静定。该解决方案取决于每个桩的弹性上盖。一个众所周知的方法是，假定桩力是沿它们的轴线的，这意味着该桩的弯曲阻力相对于它们的轴向刚度可以忽略不计，然后再考虑桩为线性弹簧时的性质。对于每根桩，桩顶的位移和桩的弹簧常数都是一定的。这个弹簧常数可以采取一定值作为桩升的刚度，这是非常有效的，如果桩点是完全固定的。在现实中周围的桩点的土壤也因为装载一堆负载而产生稍微变形，从而使弹簧的常数值减小。在没有关于土壤的进一步信息时，刚度有时可以假定，采用变形桩本身桩顶变形的两倍大小作为第一估计值。然而，该桩力也不会沿桩恒定，由于摩擦会导致更大的值。在一般情况下，建议尝试通过仔细的分析，以确定弹簧常数从基础负荷转移到土壤中。如果上盖可视为无限刚性的计算可以使用位移的方法进行。在这个两维的情况下有三个基本的参数来描述位移基础。除了水平和垂直位移，还有旋转。假定所有的桩具有相同的刚度。该负载应该包括2000千牛顿的垂直分量和为200千牛顿的水平分量的。这股力量的作用线应该相垂直。斜率为3：1，从垂直到水平方向。可以通过位移的标准程序来获得确定桩的每一行中的力的问题的解决方案。此过程是：首先确定在这种情况下的基本位移参数，然后根据这些参数表达力，最后制定平衡方程。

参考文献

[1]卢廷浩，刘祖德，殷宗泽编著，《高等土力学》，2006.1，114～116

[2]王志玲，张印杰，丰土根编著，《非饱和土的有效应力及抗剪强度，2002

[3]卢肇钧等编著，膨胀力在非饱和土强度理论中的应用，《岩土工程学报》，2007 ，19 （5）

[4]Fredlund D G等著，陈仲颐等译.非饱和土土力学，中国建筑工业出版社，2007. 256～305