樁土相互作用分析

1、樁土相互作用分析樁土相互作用分析樁基礎(chǔ)的設(shè)計樁基礎(chǔ)的設(shè)計 經(jīng)過計算、比較、修改，以保證承臺、基樁和地基在強(qiáng)經(jīng)過計算、比較、修改，以保證承臺、基樁和地基在強(qiáng)度、變形及穩(wěn)定性方面滿足安全和使用上的要求，度、變形及穩(wěn)定性方面滿足安全和使用上的要求， 同時考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的可能性與合理性，最后確定較同時考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的可能性與合理性，最后確定較理想的設(shè)計方案。理想的設(shè)計方案。搜集必要的資料搜集必要的資料 擬定出設(shè)計方案擬定出設(shè)計方案基樁和承臺以及樁基礎(chǔ)整體的強(qiáng)度、穩(wěn)定、變形驗算?；鶚逗统信_以及樁基礎(chǔ)整體的強(qiáng)度、穩(wěn)定、變形驗算。設(shè)計樁基礎(chǔ)的一般程序：設(shè)計樁基礎(chǔ)的一般程序：樁土相互作用分析一、樁基礎(chǔ)類型

2、的選擇（一）承臺底面標(biāo)高的考慮 低樁承臺：低樁承臺：穩(wěn)定性較好，但在水中施工難度較大，因此穩(wěn)定性較好，但在水中施工難度較大，因此可用于季節(jié)性河流、沖刷小的河流或旱地上其它結(jié)構(gòu)物的基可用于季節(jié)性河流、沖刷小的河流或旱地上其它結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)。當(dāng)作用在樁基礎(chǔ)上的水平力和彎矩較大，或樁側(cè)土質(zhì)較礎(chǔ)。當(dāng)作用在樁基礎(chǔ)上的水平力和彎矩較大，或樁側(cè)土質(zhì)較差時，為減少樁身所受的內(nèi)力，可適當(dāng)降低承臺底面標(biāo)高。差時，為減少樁身所受的內(nèi)力，可適當(dāng)降低承臺底面標(biāo)高。 高樁承臺：高樁承臺：對于常年有流水，沖刷較深，或水位較高，對于常年有流水，沖刷較深，或水位較高，施工排水困難，在受力條件允許時，應(yīng)盡可能采用高樁承臺。施工排水

3、困難，在受力條件允許時，應(yīng)盡可能采用高樁承臺。有時為節(jié)省墩臺身圬工數(shù)量，則可適當(dāng)提高承臺底面標(biāo)高。有時為節(jié)省墩臺身圬工數(shù)量，則可適當(dāng)提高承臺底面標(biāo)高。 當(dāng)承臺埋設(shè)于凍脹土層中時，為了避免由于土的凍脹引當(dāng)承臺埋設(shè)于凍脹土層中時，為了避免由于土的凍脹引起樁基礎(chǔ)損壞，承臺底面應(yīng)位于凍結(jié)線以下不少于起樁基礎(chǔ)損壞，承臺底面應(yīng)位于凍結(jié)線以下不少于0.25m， 承臺如在水中或有流冰的河道，承臺底面也應(yīng)適當(dāng)放低，承臺如在水中或有流冰的河道，承臺底面也應(yīng)適當(dāng)放低，以保證基樁不會直接受到撞擊，否則應(yīng)設(shè)置防撞裝置。以保證基樁不會直接受到撞擊，否則應(yīng)設(shè)置防撞裝置。樁土相互作用分析（二）柱樁樁基和摩擦樁樁基的考慮柱樁和

4、摩擦樁的選擇主要根據(jù)地質(zhì)和受力情況確定。柱樁和摩擦樁的選擇主要根據(jù)地質(zhì)和受力情況確定。 柱樁：柱樁：柱樁樁基礎(chǔ)承載力大，沉降量小，較為安全柱樁樁基礎(chǔ)承載力大，沉降量小，較為安全可靠，因此當(dāng)基巖埋深較淺時，應(yīng)考慮采用柱樁樁基。可靠，因此當(dāng)基巖埋深較淺時，應(yīng)考慮采用柱樁樁基。 摩擦樁：摩擦樁：若巖層埋置較深或受施工條件的限制不若巖層埋置較深或受施工條件的限制不宜采用柱樁，則可采用摩擦樁。宜采用柱樁，則可采用摩擦樁。 在同一樁基礎(chǔ)中不宜同時采用柱樁和摩擦樁，同時也在同一樁基礎(chǔ)中不宜同時采用柱樁和摩擦樁，同時也不宜采用不同材料、不同直徑和長度相差過大的樁，以避不宜采用不同材料、不同直徑和長度相差過大的

5、樁，以避免樁基產(chǎn)生不均勻沉降或喪失穩(wěn)定性。免樁基產(chǎn)生不均勻沉降或喪失穩(wěn)定性。注意：注意：樁土相互作用分析（三）樁型與施工方法的考慮 樁型與施工方法的選擇應(yīng)按照基礎(chǔ)工程的方案選擇樁型與施工方法的選擇應(yīng)按照基礎(chǔ)工程的方案選擇原則根據(jù)地質(zhì)情況、上部結(jié)構(gòu)要求、樁的使用功能和施原則根據(jù)地質(zhì)情況、上部結(jié)構(gòu)要求、樁的使用功能和施工技術(shù)設(shè)備等條件來確定。工技術(shù)設(shè)備等條件來確定。樁土相互作用分析 二、樁徑、樁長的擬定 樁徑與樁長的設(shè)計，應(yīng)綜合考慮荷載的大小、土層性樁徑與樁長的設(shè)計，應(yīng)綜合考慮荷載的大小、土層性質(zhì)與樁周土阻力狀況、樁基類型與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、樁的長徑比質(zhì)與樁周土阻力狀況、樁基類型與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、樁的長徑比以及

6、施工設(shè)備與技術(shù)條件等因素后確定，力爭做到既滿足以及施工設(shè)備與技術(shù)條件等因素后確定，力爭做到既滿足使用要求，又造價經(jīng)濟(jì)，最有效地利用和發(fā)揮地基土和樁使用要求，又造價經(jīng)濟(jì)，最有效地利用和發(fā)揮地基土和樁身材料的承載性能。身材料的承載性能。 設(shè)計時，首先擬定尺寸，然后通過基樁計算，驗算設(shè)計時，首先擬定尺寸，然后通過基樁計算，驗算所擬定的尺寸是否經(jīng)濟(jì)合理，再作最后確定。所擬定的尺寸是否經(jīng)濟(jì)合理，再作最后確定。樁土相互作用分析（一）樁徑擬定 樁的類型選定后，樁的橫截面（樁徑）可根據(jù)各類樁的樁的類型選定后，樁的橫截面（樁徑）可根據(jù)各類樁的特點(diǎn)與常用尺寸選擇確定。特點(diǎn)與常用尺寸選擇確定。（一）樁徑擬定（二）樁

7、長擬定 確定樁長的關(guān)鍵在于選擇樁端持力層，因為樁端持力層確定樁長的關(guān)鍵在于選擇樁端持力層，因為樁端持力層對于樁的承載力和沉降有著重要影響。對于樁的承載力和沉降有著重要影響。 一般應(yīng)將樁底置于巖層或堅硬的土層上，以得到較大的一般應(yīng)將樁底置于巖層或堅硬的土層上，以得到較大的承載力和較小的沉降量。如在施工條件容許的深度內(nèi)沒有堅承載力和較小的沉降量。如在施工條件容許的深度內(nèi)沒有堅硬土層存在，應(yīng)盡可能選擇壓縮性較低、強(qiáng)度較高的土層作硬土層存在，應(yīng)盡可能選擇壓縮性較低、強(qiáng)度較高的土層作為持力層，要避免使樁底坐落在軟土層上或離軟弱下臥層的為持力層，要避免使樁底坐落在軟土層上或離軟弱下臥層的距離太近，以免樁基

8、礎(chǔ)發(fā)生過大的沉降。距離太近，以免樁基礎(chǔ)發(fā)生過大的沉降。 樁土相互作用分析三、確定基樁根數(shù)及其平面布置（一）樁的根數(shù)估算 一個基礎(chǔ)所需樁的根數(shù)可根據(jù)承臺底面上的豎向荷一個基礎(chǔ)所需樁的根數(shù)可根據(jù)承臺底面上的豎向荷載和單樁承載力容許值按下式估算：載和單樁承載力容許值按下式估算：式中：式中： 樁的根數(shù)樁的根數(shù)； 作用在承臺底面上的豎向荷載，作用在承臺底面上的豎向荷載，kN； 單樁承載力容許值，單樁承載力容許值，kN； 考慮偏心荷載時各樁受力不均而適當(dāng)增加考慮偏心荷載時各樁受力不均而適當(dāng)增加樁數(shù)的經(jīng)驗系數(shù)，可取樁數(shù)的經(jīng)驗系數(shù)，可取=1.11.2。nNaNnfaf（4-129）樁土相互作用分析（二）樁間距

9、的確定 為了避免樁基礎(chǔ)施工可能引起土的松弛效應(yīng)和擠土效為了避免樁基礎(chǔ)施工可能引起土的松弛效應(yīng)和擠土效應(yīng)對相鄰基樁的不利影響，以及樁群效應(yīng)對基樁承載力的應(yīng)對相鄰基樁的不利影響，以及樁群效應(yīng)對基樁承載力的不利影響，布設(shè)樁時，應(yīng)該根據(jù)樁的類型及施工工藝和排不利影響，布設(shè)樁時，應(yīng)該根據(jù)樁的類型及施工工藝和排列方式確定樁的最小中心距。列方式確定樁的最小中心距。樁土相互作用分析（三）樁的平面布置 多排樁多排樁: :穩(wěn)定性好，抗彎剛度較大，能承受較大的水平穩(wěn)定性好，抗彎剛度較大，能承受較大的水平荷載，水平位移小，但多排樁的設(shè)置將會增大承臺的尺寸，荷載，水平位移小，但多排樁的設(shè)置將會增大承臺的尺寸，增加施工困

10、難，有時還影響航道；增加施工困難，有時還影響航道； 單排樁單排樁: :能較好地與柱式墩臺結(jié)構(gòu)形式配用，可節(jié)省能較好地與柱式墩臺結(jié)構(gòu)形式配用，可節(jié)省圬工，減小作用在樁基的豎向荷載。圬工，減小作用在樁基的豎向荷載。 因此，當(dāng)橋跨不大、橋高較矮時，或單樁承載力較大，因此，當(dāng)橋跨不大、橋高較矮時，或單樁承載力較大，需用樁數(shù)不多時常采用單排排架式基礎(chǔ)。公路橋梁自采用需用樁數(shù)不多時常采用單排排架式基礎(chǔ)。公路橋梁自采用了具有較大剛度的鉆孔灌注樁后，選用蓋梁式承臺雙柱或了具有較大剛度的鉆孔灌注樁后，選用蓋梁式承臺雙柱或多柱式單排墩臺樁柱基礎(chǔ)也較廣泛，對較高的橋臺、拱橋多柱式單排墩臺樁柱基礎(chǔ)也較廣泛，對較高的橋

11、臺、拱橋橋臺、制動墩和單向水平推力墩基礎(chǔ)則常需用多排樁。橋臺、制動墩和單向水平推力墩基礎(chǔ)則常需用多排樁。樁土相互作用分析 多排樁的排列形式：多排樁的排列形式：常采用行列式（下圖常采用行列式（下圖 a）和梅花）和梅花式（下圖式（下圖 b），在相同的承臺底面積下，后者可排列較），在相同的承臺底面積下，后者可排列較多的基樁，而前者有利于施工。多的基樁，而前者有利于施工。樁土相互作用分析四、樁基礎(chǔ)設(shè)計計算與驗算內(nèi)容（一）單根基樁的驗算1單樁軸向承載力驗算單樁軸向承載力驗算1）按地基土的支承力確定和驗算單樁軸向承載力）按地基土的支承力確定和驗算單樁軸向承載力 目前通常仍采用單一安全系數(shù)即容許應(yīng)力法進(jìn)行驗

12、算。目前通常仍采用單一安全系數(shù)即容許應(yīng)力法進(jìn)行驗算。首先根據(jù)地質(zhì)資料確定單樁軸向承載力容許值，對于一般首先根據(jù)地質(zhì)資料確定單樁軸向承載力容許值，對于一般性橋梁和結(jié)構(gòu)物，或在各種工程的初步設(shè)計階段可按經(jīng)驗性橋梁和結(jié)構(gòu)物，或在各種工程的初步設(shè)計階段可按經(jīng)驗（規(guī)范）公式計算；而對于大型、重要橋梁或復(fù)雜地基條（規(guī)范）公式計算；而對于大型、重要橋梁或復(fù)雜地基條件還應(yīng)通過靜載試驗或其他方法，作詳細(xì)分析比較，較準(zhǔn)件還應(yīng)通過靜載試驗或其他方法，作詳細(xì)分析比較，較準(zhǔn)確合理地確定。檢算單樁承載力容許值，應(yīng)以最不利作用確合理地確定。檢算單樁承載力容許值，應(yīng)以最不利作用效應(yīng)組合計算出受軸向力最大的一根基樁進(jìn)行驗算。效

13、應(yīng)組合計算出受軸向力最大的一根基樁進(jìn)行驗算。要求：要求：maxaPGf樁土相互作用分析2）按樁身材料強(qiáng)度確定和驗算單樁承載力 驗算時，把樁作為一根壓彎構(gòu)件，按概率極限狀態(tài)設(shè)計驗算時，把樁作為一根壓彎構(gòu)件，按概率極限狀態(tài)設(shè)計方法以承載能力極限狀態(tài)驗算樁身壓屈穩(wěn)定和截面強(qiáng)度，以方法以承載能力極限狀態(tài)驗算樁身壓屈穩(wěn)定和截面強(qiáng)度，以正常使用極限狀態(tài)驗算樁身裂縫寬度正常使用極限狀態(tài)驗算樁身裂縫寬度 參見參見公路鋼筋混凝公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62-2004） 。 對單樁軸向力承載力的驗算，如果不能滿足要求，則應(yīng)對單樁軸向力承載力的驗算，如果不能滿足

14、要求，則應(yīng)增加樁數(shù)增加樁數(shù)n或調(diào)整樁的平面布置，或減少或調(diào)整樁的平面布置，或減少Pmax值，也可加大值，也可加大樁的截面尺寸，重新確定樁數(shù)、樁長和布置，直到符合驗算樁的截面尺寸，重新確定樁數(shù)、樁長和布置，直到符合驗算要求為止。要求為止。 樁土相互作用分析 當(dāng)有水平靜載試驗資料時，可以直接驗算樁的水平當(dāng)有水平靜載試驗資料時，可以直接驗算樁的水平承載力容許值是否滿足地面處水平力的要求。無水平靜承載力容許值是否滿足地面處水平力的要求。無水平靜載試驗資料時，均應(yīng)驗算樁身截面強(qiáng)度。載試驗資料時，均應(yīng)驗算樁身截面強(qiáng)度。 對于預(yù)制樁還應(yīng)驗算樁起吊、運(yùn)輸時的樁身強(qiáng)度。對于預(yù)制樁還應(yīng)驗算樁起吊、運(yùn)輸時的樁身強(qiáng)度

15、。 2單樁橫向承載力驗算單樁橫向承載力驗算樁土相互作用分析3單樁水平位移及墩臺頂水平位移驗算單樁水平位移及墩臺頂水平位移驗算 現(xiàn)行規(guī)范未直接提及樁的水平位移驗算，但規(guī)范規(guī)定需現(xiàn)行規(guī)范未直接提及樁的水平位移驗算，但規(guī)范規(guī)定需作墩臺頂水平位移驗算。在荷載作用下，墩臺水平位移值的作墩臺頂水平位移驗算。在荷載作用下，墩臺水平位移值的大小，除了與墩臺本身材料受力變位有關(guān)外，還取決于樁柱大小，除了與墩臺本身材料受力變位有關(guān)外，還取決于樁柱的水平位移及轉(zhuǎn)角，因此墩臺頂水平位移驗算包含了對單樁的水平位移及轉(zhuǎn)角，因此墩臺頂水平位移驗算包含了對單樁水平位移的檢驗。墩臺頂?shù)乃轿灰瓢聪率接嬎悖核轿灰频臋z驗。墩臺頂

16、的水平位移按下式計算： 式中：式中：a0承臺底面中心處的水平位移承臺底面中心處的水平位移； 承臺底面中心處的轉(zhuǎn)角承臺底面中心處的轉(zhuǎn)角； l墩臺頂至承臺底的距離墩臺頂至承臺底的距離； 由承臺底到墩臺頂面間的彈性撓曲所引起的墩由承臺底到墩臺頂面間的彈性撓曲所引起的墩臺頂部的水平位移臺頂部的水平位移。000al 00樁土相互作用分析4彈性樁單樁樁側(cè)土的水平土抗力驗算彈性樁單樁樁側(cè)土的水平土抗力驗算 此項需否驗算目前尚無一致意見，考慮其驗算的目的此項需否驗算目前尚無一致意見，考慮其驗算的目的在于保證樁側(cè)土的穩(wěn)定而不發(fā)生塑性破壞，予以安全儲備，在于保證樁側(cè)土的穩(wěn)定而不發(fā)生塑性破壞，予以安全儲備，并確保樁

17、側(cè)土處于彈性狀態(tài)，符合彈性地基梁法理論上的并確保樁側(cè)土處于彈性狀態(tài)，符合彈性地基梁法理論上的假設(shè)要求。驗算時要求樁側(cè)土產(chǎn)生的最大土抗力不應(yīng)超過假設(shè)要求。驗算時要求樁側(cè)土產(chǎn)生的最大土抗力不應(yīng)超過其容許值其容許值 。樁土相互作用分析 當(dāng)摩擦型群樁基礎(chǔ)的基樁中心距小于當(dāng)摩擦型群樁基礎(chǔ)的基樁中心距小于6倍樁徑時，需倍樁徑時，需驗算群樁基礎(chǔ)的地基承載力，包括樁底持力層承載力驗算驗算群樁基礎(chǔ)的地基承載力，包括樁底持力層承載力驗算及軟弱下臥層的強(qiáng)度驗算；必要時還須驗算樁基沉降量，及軟弱下臥層的強(qiáng)度驗算；必要時還須驗算樁基沉降量，包括總沉降量和相鄰墩臺的沉降差（見本章第三節(jié)）。包括總沉降量和相鄰墩臺的沉降差（

18、見本章第三節(jié)）。（三）承臺強(qiáng)度驗算 （二）群樁基礎(chǔ)承載力和沉降量的驗算 承臺作為構(gòu)件，一般應(yīng)進(jìn)行局部受壓、抗沖切、抗彎承臺作為構(gòu)件，一般應(yīng)進(jìn)行局部受壓、抗沖切、抗彎和抗剪強(qiáng)度驗算。和抗剪強(qiáng)度驗算。樁土相互作用分析五、樁基礎(chǔ)設(shè)計計算步驟與程序樁土相互作用分析樁土相互作用樁土相互作用1樁土相互作用機(jī)理樁土相互作用機(jī)理2. 2. 樁土相互作用研究方法樁土相互作用研究方法3. 3. 樁土相互作用存在的問題樁土相互作用存在的問題4. 4. 樁土相互作用研究方向樁土相互作用研究方向五、樁基礎(chǔ)設(shè)計計算步驟與程序樁土相互作用分析1樁土相互作用機(jī)理樁土相互作用機(jī)理 通常情況下，樁、土的支承剛度存在數(shù)量級的差異，

19、通常情況下，樁、土的支承剛度存在數(shù)量級的差異，因此在相同荷載水平下，樁土變形并不協(xié)調(diào)。也正是基于因此在相同荷載水平下，樁土變形并不協(xié)調(diào)。也正是基于上述原因，目前常規(guī)樁基是按將上部結(jié)構(gòu)荷載全部交由樁上述原因，目前常規(guī)樁基是按將上部結(jié)構(gòu)荷載全部交由樁基來承擔(dān)進(jìn)行設(shè)計的，這樣做不僅容易使建筑物筏板與地基來承擔(dān)進(jìn)行設(shè)計的，這樣做不僅容易使建筑物筏板與地基土脫空，給建筑物基礎(chǔ)的耐久性和安全性造成一定的隱基土脫空，給建筑物基礎(chǔ)的耐久性和安全性造成一定的隱患，更重要的是地基土的承載力無法得到發(fā)揮，造成較大患，更重要的是地基土的承載力無法得到發(fā)揮，造成較大的浪費(fèi)。地基承載力越高，浪費(fèi)越巨大。的浪費(fèi)。地基承載力

20、越高，浪費(fèi)越巨大。 樁土相互作用問題屬于固體力學(xué)中不同介質(zhì)的接觸問樁土相互作用問題屬于固體力學(xué)中不同介質(zhì)的接觸問題，表現(xiàn)為材料非線性（混凝土、土為非線性材料）、接題，表現(xiàn)為材料非線性（混凝土、土為非線性材料）、接觸非線性（樁土接觸面在復(fù)雜受荷條件下有黏結(jié)、滑移、觸非線性（樁土接觸面在復(fù)雜受荷條件下有黏結(jié)、滑移、張開、閉合張開、閉合$ $ 形態(tài)）等，是典型的非線性問題。形態(tài)）等，是典型的非線性問題。 五、樁基礎(chǔ)設(shè)計計算步驟與程序樁土相互作用分析2樁土相互作用研究方法樁土相互作用研究方法經(jīng)典理論分析法經(jīng)典理論分析法(a(a）彈性理論法：假定樁和土為彈性材料，土的楊氏模量E或為常數(shù)或隨深度按某一規(guī)律

21、變化。由軸向荷載下樁身的壓縮求得樁的位移，由荷載作用于半無限空間內(nèi)某一點(diǎn)所產(chǎn)生的位移解求得樁周土體的位移。假定樁土界面不發(fā)生滑移，即可求得樁身摩阻力和樁端力的分布，進(jìn)而求得樁的位移分布。五、樁基礎(chǔ)設(shè)計計算步驟與程序樁土相互作用分析經(jīng)典理論分析法經(jīng)典理論分析法(b(b）剪切位移法：根據(jù)線性問題的疊加原理，可將剪切位移法推廣到群樁的樁土相互作用分析中。剪切位移法的優(yōu)點(diǎn)是在豎向引入一個變化矩陣，可方便考慮層狀地基的性況，均質(zhì)土不需對樁身模型進(jìn)行離散，分析群樁時不依賴于許多共同作用系數(shù)，便于計算。2樁土相互作用研究方法樁土相互作用研究方法五、樁基礎(chǔ)設(shè)計計算步驟與程序樁土相互作用分析經(jīng)典理論分析法經(jīng)典理

22、論分析法(c(c）荷載傳遞法：荷載傳遞法本質(zhì)為地基反力法。荷載傳遞法可較好地模擬單樁性狀。由于沒有考慮土體的連續(xù)性，荷載傳遞法一般不能直接用于群樁，除非經(jīng)分層積分位移迭代或與有限元耦合。2樁土相互作用研究方法樁土相互作用研究方法五、樁基礎(chǔ)設(shè)計計算步驟與程序樁土相互作用分析數(shù)值分析法數(shù)值分析法 隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機(jī)處理非線性問題的能力有了極大的提高，以有限元法為主的數(shù)值分析方法逐漸成為樁土相互作用分析的最有效方法。2樁土相互作用研究方法樁土相互作用研究方法五、樁基礎(chǔ)設(shè)計計算步驟與程序樁土相互作用分析室內(nèi)模型試驗法室內(nèi)模型試驗法(a(a）常規(guī)模型試驗：通過試驗，調(diào)整試驗條件研究樁土的相

23、互作用。(b(b）離心模型試驗：離心模型試驗可在高重力場條件下全仿真模擬施加荷載及挖方、填方等施工過程，但試驗費(fèi)用較高，試驗規(guī)模很大，周期較長。2樁土相互作用研究方法樁土相互作用研究方法五、樁基礎(chǔ)設(shè)計計算步驟與程序樁土相互作用分析經(jīng)典理論分析法經(jīng)典理論分析法 經(jīng)典理論分析法發(fā)展較為完善，目前已經(jīng)進(jìn)入群樁分析研究階段，可以用于樁筏基礎(chǔ)分析，是目前數(shù)值方法無法處理大范圍問題時的必要替代。但必須注意到使用經(jīng)典理論分析法分析樁土相互作用時，不能很好地描述對樁相互作用影響很大的樁土接觸面的力學(xué)特性。3樁土相互作用存在的問題樁土相互作用存在的問題五、樁基礎(chǔ)設(shè)計計算步驟與程序樁土相互作用分析數(shù)值分析法數(shù)值分

24、析法（a a）接觸面問題：為了更好地反映樁與土間的相互作用，真實模擬樁與土體接觸面上的力學(xué)行為，需要在樁土之間設(shè)置接觸面單元。雖然接觸面單元較多，但有的單元并不能完全反映樁土間的相互作用力學(xué)機(jī)理，因此需要針對所要研究的樁型選用恰當(dāng)?shù)膯卧问絹砻枋鰳锻灵g的接觸特性，必要時通過專門試驗，確定接觸面單元的本構(gòu)。3樁土相互作用存在的問題樁土相互作用存在的問題五、樁基礎(chǔ)設(shè)計計算步驟與程序樁土相互作用分析數(shù)值分析法數(shù)值分析法（b b）材料本構(gòu)問題：由于土的突出非線性，到目前為止，還沒有哪個本構(gòu)模型可以體現(xiàn)土的各種特性。不同土的本構(gòu)，往往針對某個問題才具有合理性，因此要根據(jù)所研究的問題靈活選用土體本構(gòu)! 較

25、土而言，混凝土材料的本構(gòu)要簡單的多?；炷恋谋緲?gòu)，在低應(yīng)力情況下，通常采用線彈性模型；在進(jìn)行樁的極限狀態(tài)分析時可選用損傷本構(gòu)模型。3樁土相互作用存在的問題樁土相互作用存在的問題五、樁基礎(chǔ)設(shè)計計算步驟與程序樁土相互作用分析數(shù)值分析法數(shù)值分析法（c c）計算參數(shù)的選用問題：現(xiàn)場土體的性質(zhì)很不均勻，且各向異性，選取計算參數(shù)比較困難。實際計算時，往往對某一段范圍內(nèi)土體進(jìn)行簡化。另外，用儀器很難測定地基的側(cè)壓力系數(shù)，其一般按經(jīng)驗公式取值，帶有隨意性! 計算參數(shù)取值不同，計算結(jié)果也不同，這將影響數(shù)值分析的可信度。3樁土相互作用存在的問題樁土相互作用存在的問題五、樁基礎(chǔ)設(shè)計計算步驟與程序樁土相互作用分析數(shù)值分析法數(shù)值分析法（d d）計算容量有限: 無論是有限元法還是其他的數(shù)值計算方法，計算模型大多比較簡單，這是因為目前的計算機(jī)內(nèi)存容量還不足以處理大規(guī)模的非線性三維模擬問題，嚴(yán)重制約著復(fù)合地基的三維分析。3樁