桩身强度验算结果-基础工程学

由于桩侧土的约束，当桩基受偏心荷载时，桩身的受力变形程度已不像空气、液体等介质中的长柱体，桩挠曲时已受到土的侧向抗力约束而使挠曲变形减小。另外，受水平剪力和弯矩等水平荷载的桩，因其最大允许变形只有6～10mm，这对轴向压力偏心距的增幅很小，因此，一般情况下对受偏心荷载的桩，不考虑偏心距增大的问题，直接按偏心受压构件的承载力验算桩身承载力。但对于高承台基桩、桩身穿越可液化土或不排水抗剪强度小于10kPa的软弱土层的基桩，在桩顶同时作用有轴向压力和弯矩的情况下，桩身轴线会因弯矩作用而发生偏移，此时竖向压力又会产生附加弯矩，使偏心距增大，因此应考虑桩身在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏心距的影响。验算时，应将轴向力对截面重心的初始偏心距ei乘以偏心距增大系数η。按《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）：

式中：ei——荷载初始偏心距（m）；

lc——桩的计算长度（m），按表4-29取值；

h——桩的截面高度（m），圆截面取桩身直径（环形桩取外径）；

h0——桩身截面的有效高度（m），圆截面取h0=r+rs，其中r为圆截面半径（m），rs为纵向筋所在圆周的半径（m），环形截面取h0=r2+rs，其中r2为环形截面外半径（m）；

A——桩截面面积（m2）；

fc——混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm2）；(www.xing528.com)

ζ1——偏心受压桩的截面曲率修正系数，当ζ1＞1时，取ζ1=1.0；

ζ2——考虑桩的长细比对截面曲率的影响系数，当lc/h＜15时，取ζ2=1.0。

当桩的长细比lc/d≤8时，可不考虑挠度对偏心距的影响，即η=1。当桩基受轴向压力和双向弯矩共同作用时（即双向偏心受压），其正截面受压承载力可按下式计算：

式中：Nu0——桩身轴心受压承载力设计值（kN），按全部纵向筋计算，但不考虑稳定系数φ值；

Nux、Nuy——分别为轴向压力作用于x轴、y轴在考虑相应的计算偏心距及偏心距增大系数后，按全部纵向筋计算的偏心受压承载力设计值（kN）。

当桩顶在轴向压力和横向力共同作用下，桩身截面也会处于偏压状态，此时，同样要考虑由于纵向弯曲而使弯矩增大的效应。验算时，需求得桩身最大弯矩，再按式（4-41）、式（4-42）验算桩身承载力。