[发明专利]一种工程桩试桩工况下桩身的承载力分析方法

说明书

一种工程桩试桩工况下桩身的承载力分析方法，它涉及建筑技术领域。它由以下步骤实现：一、首先，确定工程桩单桩竖向承载力特征值R_a；二、然后，确定试桩竖向极限承载力标准值Q_uk；三、进一步，验算试桩桩身极限受压承载力计算值R_u；四、最后，分析验证桩身极限受压承载力计算值R_u与单桩竖向极限承载力标准值Q_uk；采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它可以容易地确定试桩桩身极限受压承载力计算值R_u，据此验算和配置工程桩试桩桩身的混凝土强度等级和纵筋，做到安全、适用、经济，保证工程桩试桩桩身的设计质量的最优化。

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种工程桩试桩工况下桩身的承载力分析方法。

背景技术

工程桩，就是在工程中使用的，最终在建、构筑物中受力起作用的桩。工程桩是用在工程实体上的桩，要承受一定的荷载的，其承载能力受地基土对桩的支承能力和桩身结构强度同时控制；试桩是做检测设计用的，要单独做试桩。对于地基土对桩的支承能力，《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)(以下简称“桩基规范”)第5.2.2条中，规定单桩竖向承载力特征值R_a应按下式确定：R_a＝1/k·Q_uk (a)，式中Q_uk为单桩竖向极限承载力标准值；K为安全系数，取K＝2。

对于桩身结构强度承载能力，在荷载效应基本组合下，桩基规范第5.8.2条对于钢筋混凝土轴心受压桩正截面受压承载力给出的计算公式为：(1)当桩顶以下5d范围的桩身螺旋式箍筋间距不大于100mm，且符合桩基规范第4.1.1条规定时：N≤R_P＝ψ_Cf_CA_ps+0.9f′_yA′_s (b)； (2)当桩身配筋不符合上述规定时：N≤R_P＝ψ_Cf_CA_ps (c)；式中N 为荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值；R_P为桩身受压承载力设计值；ψ_C为基桩成桩工艺系数，按桩基规范第5.8.3条规定取值； f_C为混凝土轴心抗压强度设计值；f′_y为纵向主筋抗压强度设计值；A′_s为纵向主筋截面面积。

上述桩身结构强度验算公式是针对荷载效应基本组合下的桩身结构强度控制提出的，工程桩试桩时桩身承受竖向极限承载力标准值，二者的受力状况是不一致的，因此试桩的桩身结构强度控制不可照搬上述计算公式。针对试桩桩身承受竖向极限承载力标准值时的桩身结构强度验算，桩基规范未给出相关验算公式。桩基规范仅在第5.8.2、 5.8.3条说明中，提出只要桩身承载力满足公式(b)和(c)，对应桩身受压承载力设计值与单桩竖向承载力特征值之比k′取1.35时 (R_P＝1.35R_a，R_P—桩身受压承载力设计值，R_a—单桩竖向承载力特征值，k′＝R_P/R_a＝1.35)，对于灌注桩桩身强度基本可以同时满足试桩时的桩身竖向极限承载力要求。

桩基条文说明中的论点缺少严密的理论论证，同时对于其他类型工程桩也未作论述。至目前，针对试桩桩身承受竖向极限承载力标准值时的桩身结构强度验算分析方法仍然缺乏。因此，建立试桩桩身承受竖向极限承载力标准值时的桩身承载力分析方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种工程桩试桩工况下桩身的承载力分析方法，它可以容易地确定试桩桩身极限受压承载力计算值R_u，据此验算和配置工程桩试桩桩身的混凝土强度等级和纵筋，做到安全、适用、经济，保证工程桩试桩桩身的设计质量的最优化。