[发明专利]海上大直径钢管桩极限抗拔承载力的估算方法

摘要

本发明涉及一种海上大直径钢管桩极限抗拔承载力的估算方法。本发明的目的是提出一种海上大直径钢管桩极限抗拔承载力的估算方法，该方法在考虑桩基自重和外侧摩阻力影响的同时，还将同时考虑土芯有效自重和内侧摩阻力的影响，以此作为海上大直径钢管桩极限抗拔承载力的简化计算方法。本发明的技术方案是：海上大直径钢管桩极限抗拔承载力的估算方法，该估算方法考虑了大直径钢管桩内具有与地层相对应的桩内土芯，在上拨荷载的作用下，大直径钢管桩在顶层土、第i层土及持力层分别产生桩外极限侧摩阻力、在桩内土芯分别产生的桩内极限侧摩阻力或者是桩内土芯有效自重、以及上部结构和基桩自重，则计算公式如下：桩基极限抗拨承载力T_k＝T_k1+T_k2。

主权项

一种海上大直径钢管桩极限抗拔承载力的估算方法，其特征在于：该估算方法考虑了大直径钢管桩(1)内具有与地层相对应的桩内土芯(6)，在上拨荷载(7)的作用下，大直径钢管桩(1)在顶层土(3)、第i层土(4)及持力层(5)分别产生桩外极限侧摩阻力、在桩内土芯(6)分别产生的桩内极限侧摩阻力或者是桩内土芯(6)有效自重、以及上部结构和基桩自重，则计算公式如下：桩基极限抗拨承载力T_k＝T_k1+T_k2T_k1为按常规方法只考虑上部结构和基桩自重和桩外极限侧摩阻力，表达式为：$T_{k1}=G_0+\mathrm{\π}D\·(q_{sk1w}\·H_1\·{\mathrm{\λ}}_1+q_{skiw}\·H_i\·{\mathrm{\λ}}_i+q_{sknw}\·H_n\·{\mathrm{\λ}}_n)=G_0+\mathrm{\π}D\·\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{q}_{skiw}\·H_i\·{\mathrm{\λ}}_i;$T_k2为桩内极限侧摩阻力与桩内土芯(6)有效自重的较小值，表达式为：$\begin{array}{c}{T}_{k2}=\mathrm{\π}d\·{\left(q_{s1kn}\·h_1\·{\mathrm{\λ}}_1+q_{sikn}\·h_i\·{\mathrm{\λ}}_i+q_{snkn}\·h_n\·{\mathrm{\λ}}_n,G_1+G_i+G_n\right)}_{\min }\\ =\mathrm{\π}d\·{\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{sikn}\·h_i\·{\mathrm{\λ}}_i,\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{G}_i\right)}_{\min }\end{array};$只考虑T_k1对于海上大直径钢管桩而言，受力不完整，需考虑土芯(6)有效自重或桩内极限侧摩阻力对抗拔力的贡献T_k2，故建立的统一方法可表述为：$T_k=T_{k1}+T_{k2}=G_0+\mathrm{\π}D\·\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{skiw}\·H_i\·{\mathrm{\λ}}_i+\mathrm{\π}d\·{\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{sikn}\·h_i\·{\mathrm{\λ}}_i,\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{G}_i\right)}_{\min }$式中，D为大直径钢管桩(1)外径，d为大直径钢管桩(1)内径，H_i为i层的大直径钢管桩(1)入土深度，h_i为i层的桩内土芯(6)长度，G₀为上部结构和基桩自重，q_skiw为i层的桩外极限侧摩阻力，q_sikn为i层的桩内极限侧摩阻力，λ_i为i层的地层抗拔系数，G_i为i层的桩内土芯(6)的土芯有效自重。