《桩基础的计算和分析》

第1章　概论1

1-1　桩基…………………………………………………………………………………（ 1 ）1-1-1　桩功能的演变1

1-1-2　桩基的使用1

目 录1

1-1-3　桩基的计算步骤2

1-1-4　桩基的破坏性状4

1-1-5　桩基的材料特性5

1-2 基本理论6

1-2-1　梁和桩的微分方程6

1-2-2　荷载函数10

2-1-1　分析方法分类14

第2章　横向受力桩14

2-1　横向受力桩的分析14

2-1-2　各种分析方法的特点及其问题18

2-2　极限地基反力法（极限平衡法）20

2-2-1　假定地基反力按二次曲线（抛物线）分布的计算方法20

2-2-2　假定地基反力按直线分布的计算方法24

2-2-3　采用荷载函数的挠度曲线法25

2-3　线弹性地基反力法：其1—地基反力系数假定为与深度无关的情况32

2-3-1　半无限长桩33

2-3-2　有限长桩50

2-3-3　多层地基中的桩62

2-3-4　横向受力桩的一般性质74

2-3-5　水平地基反力系数kh75

2-4　线弹性地基反力法：其2—地基反力系数为深度x的函数的情况88

2-4-1　幂级数解法89

2-4-2　差分近似解法104

2-4-3　反力积分法111

2-4-4　桩顶刚度系数与等效桩顶荷载119

2-5　非线弹性地基反力法122

2-5-1　港湾研究所方法122

2-5-2　Gleser法的逐步近似解法128

2-5-3　Mc C1elland-Focht法130

2-6-1　全弹塑性法132

2-6　复合地基反力法（p—y曲线法）132

2-6-2　Broms法135

2-6-3 API-RP 2A法145

第3章　桩基结构物计算的注意事项152

3-1　桩的轴向承载力152

3-1-1 公路桥下部结构设计规范及条文解释中桩基设计篇的方法〔57〕152

3-1-2　建筑基础结构设计规范及条文解释中的方法155

3-1-3　API-RP 2A的方法156

3-2　桩轴向弹性系数Kv158

3-3　负摩擦力165

3-4-2　轴向弹性系数的群桩效应168

3-4-1　轴向承载力的群桩效应168

3-4　群桩效应168

3-4-3　负摩擦力的群桩效应172

3-4-4　桩横向抗力的群桩效应173

3-5　轴向受力桩的弯曲178

3-6　假想弹性支点法的有关注意事项181

第4章　平面桩结构计算法185

4-1　刚性承台的平面桩基185

4-1-1 位移法（刚度法）185

4-1-2　力法求解199

4-1-3　桩身受有荷载作用时的情况201

4-1-4　考虑地基屈伏的计算方法208

4-1-5　位移法（刚度法）的应用209

4-1-6　承台截面内力的计算213

4-1-7　承台刚度的影响215

4-2　一般的平面桩基218

4-2-1　梁单元刚度矩阵218

4-2-2　桩单元刚度矩阵226

4-2-3　整体结构的刚度矩阵226

4-2-4　梁单元剪切变形的影响228

4-2-5　简单的平面桩基230

5-1　一般的空间桩基236

5-1-1　梁单元刚度矩阵236

第5章　空间桩基的计算方法236

5-1-2　桩单元刚度矩阵242

5-1-3　整体结构刚度矩阵及其解法244

5-1-4　补充说明247

5-2　由刚体和桩组成的空间桩基249

5-3　有板单元的空间桩基253

5-3-1　近似解法253

5-3-2　承受轴对称荷载的桩基上的圆板—油罐基础实例254

第6章　膨胀土中的桩260

6-1　导言260

6-2　现用的分析方法260

6-3-1　基本分析261

6-3　弹性理论分析261

6-3-2　桩—土滑移262

6-3-3　桩的受压破坏263

6-3-4　桩的受拉破坏263

6-3-5　非匀质土263

6-3-6　运动随时间的变化263

6-4　桩运动和荷载的典型解法263

6-4-1　纯弹性的桩—土界面263

6-4-2　结合考虑桩—土滑移的解265

6-4-3　桩受拉破坏的影响268

6-4-4　膨胀土中桩和固结土中桩的差异268

6-5　设计用的曲线269

6-6　理论分析在实际问题中的应用273

6-6-1　预测土运动分布273

6-6-2　桩—土界面强度274

6-6-3　土模量275

6-7　观测值与理论值的比较275

第7章　发生横向运动的土中的桩278

7-1　导言278

7-2　分析278

7-3　典型结果280

7-3-1　桩的相对柔度的影响280

7-3-2　边界条件的影响280

7-3-3　土运动分布形式和运动量的影响281

7-3-4　桩直径的影响283

7-3-5　土模量和屈服应力的影响283

7-4　实际应用284

7-5　实测和计算的比较284

第8章　细长桩的压曲287

8-1　导言287

8-2　完全埋置的桩287

8-2-1　地基系数理论287

8-2-2　kh随深度不变的解288

8-2-3　kh随深度按线性增大的解289

8-3-2　kh随深度不变的解290

8-3　部分埋置的桩290

8-3-1　理论方法290

8-3-3　kh随深度按线性增加时的解291

8-4　各项复杂因素的影响291

8-4-1　沿桩长有轴向荷载传递291

8-4-2　桩的原有缺陷292

8-4-3　非弹性压曲293

8-4-4　桩群效应294

8-5　弹性理论分析294

8-5-1　分析295

8-5-2　弹性理论解示例297

8-5-3　弹性理论解法同地基系数解法的比较298

8-6　Mindlin方程积分的解299

第9章　桩的动力荷载301

9-1　导言301

9-2　动力荷载的确定301

9-2-1　机器荷载302

9-2-2　波浪力303

9-2-3　地震力303

9-3　桩对轴向荷载的响应304

9-3-1　端支承桩304

9-3-2　摩擦桩或有荷载传递的端支承桩305

9-3-3　桩群311

9-4　桩对于横向荷载的响应314

9-4-1　等代悬臂梁方法314

9-4-2　有限差分法315

9-4-3　Novak方法318

9-5　桩受地震力的响应318

9-5-1　土的动力响应318

9-5-2　结构体系和土的相互作用320

第10章　循环荷载对桩响应的影响321

10-1　循环荷载对桩的轴向响应的影响321

10-1-1　循环荷载引起的降低效应321

10-1-3　理论分析323

10-1-2　加荷速率效应323

10-1-4　幅值变化的循环加荷327

10-2　横向循环荷载对桩响应的影响328

10-2-1　导言328

10-2-2　分析方法328

10-2-3　循环荷载下桩响应的几种理论解331

10-2-4　不规则的循环加荷335

10-2-5　计算示例337

第11章　桩群柔度的简化计算340

11-1　导言340

11-2　分析340

11-3-1　单桩的柔度系数344

11-3　柔度系数和相互作用系数的估算344

11-3-2　相互作用系数348

11-4　简化分析同严密分析法及试验结果的对比350

11-5　斜桩组成的桩群353

第12章　桩的荷载试验和测量误差分析354

12-1　导言354

12-2　维持荷载的试验法354

12-2-1　程序354

12-2-2　荷载试验的解释355

12-3　定速率贯入试验法358

12-4　平衡的试验法358

12-5　桩荷载试验中的沉降误差分析359

12-5-1　采用基准梁时引起的误差360

12-5-2　采用锚桩作反力时引起的误差361

12-5-3　采用地锚作反力时引起的误差364

12-6　横向荷载试验365

12-7　扭转试验365

附录1　符号表（第1～5章）368

附录2　计算曲线及数值表371

附录3　桩基计算程序框图388

附录4　Schleicher的Z函数（YHP 67/97型台式计算机使用程序）421

附录5　桩沉降计算的Mindlin方程积分426

参考文献429