基于悬臂式刚性板桩的简化计算方法研究

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桩板式挡土墙一般常用钢板桩或钢筋混凝土板桩,在岩石地基或非岩石地基均可使用。在临时较低的挡土墙,如果是土基也可用木板桩。板桩在承载力较低软基条件下更为适宜。在具备施工机械的条件下,可以加快施工速度,降低工程造价。在国内大型开挖工程,如地下铁道明挖工程,大型高层楼房基础工程,岸壁码头、船坞防冲刷的工程中也广泛应用此种结构。板桩是基础工程与水力结构的重要组成部分,而且在已有的书籍中也缺乏一种介绍板桩基本计算的系统方法,所以有必要提出一种简单的板桩计算方法。本文首先简要介绍了板桩计算的理论基础,然后以悬臂式板桩为例,主要研宄以土压力为直线分布的情况,建立并求解其物理模型和数学模型,依据经典土压力理论,即Rankine土压力理论,并通过其平衡方程确定悬臂式板桩在地面以下所受土压力的情况和分布,经过对土压力直线分布的悬臂式板桩的刚性计算的分析,利用强大Mathcad软件编程对影响计算结果的因素进行对比,对比结果表明:随着开挖深度々的增加,入土嵌固深度V逐渐变大;而随着内摩擦角增加,入土嵌固深度V逐渐减小。可见即开挖深度々与入土嵌固深度V成正相关,而内摩擦角与入土嵌固深度J成负相关。然后,对这些影响因素进行大量的数据统计分析,寻找开挖深度々和土体内摩擦角与入土嵌固深度J的最合理的近似关系,并以算例证明。最后,对比分析上述的计算结果,确定入土嵌固深度V和旋转点O的简化公式,并将此公式应用到实际工程中。
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