頂部自由、底部嵌固樁計(jì)入自重的屈曲分析

摘要：本文采用彈性地基反力理論，利用能量法導(dǎo)得了樁頂自由、樁端嵌固條件下，基樁計(jì)入自重影響后屈曲問題的穩(wěn)定方程，并給出了方程的解答和基樁穩(wěn)定計(jì)算長(zhǎng)度隨樁的入土深度的關(guān)系曲線，可以用于工程實(shí)用。本文計(jì)算結(jié)果表明：一般情況下，基樁自重對(duì)基樁屈曲分析的影響較小，可忽略不計(jì)。

關(guān)鍵詞：基樁； 能量法； 臨界荷載； 自重

中圖分類號(hào)：TU473.1+2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1008-0422(2008)02-0130-02

1前言

隨著細(xì)長(zhǎng)樁和高樁在工程中的廣泛應(yīng)用，豎向荷載作用下基樁的屈曲分析（穩(wěn)定性分析）具有重要的實(shí)際工程意義并逐漸為人們所重視。與一般桿件的屈曲分析不同，基樁在豎向荷載及樁周土體的約束下，其穩(wěn)定性分析極為復(fù)雜，國(guó)內(nèi)外已有不少研究，如Davisson（1963）等的模擬計(jì)算機(jī)解[1]，Poulos（1980）的彈性理論解[2]，Bowles的有限單元解[3]等。文獻(xiàn)[4]、[5]在綜合我國(guó)大量工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，給出了根據(jù)基樁兩端約束條件、樁側(cè)土性質(zhì)和基樁入土深度情況確定基樁穩(wěn)定計(jì)算長(zhǎng)度的簡(jiǎn)便公式，但缺乏嚴(yán)格的理論依據(jù)和準(zhǔn)確的試驗(yàn)驗(yàn)證。文獻(xiàn)[6]~[8]從最小勢(shì)能原理出發(fā)，導(dǎo)出了求解基樁臨界荷載及穩(wěn)定計(jì)算長(zhǎng)度的計(jì)算公式，其研究結(jié)果表明：基樁樁側(cè)摩阻力對(duì)其穩(wěn)定性的影響甚微，在分析時(shí)可忽略不計(jì)。

穩(wěn)定計(jì)算理論表明，在進(jìn)行穩(wěn)定分析時(shí)，結(jié)構(gòu)自重的影響不宜忽視[9]。而在傳統(tǒng)的基樁屈曲分析中，通常套用桿系結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析方法[10]、[11]，顯然，由于忽視了樁側(cè)土的約束作用，將使計(jì)算值偏小。同時(shí)，以往的基樁屈曲分析沒有考慮基樁自重的影響。……