弹性地基反力法

5　弹性地基反力法

弹性地基反力法将土体假定为弹性体，用梁的弯曲理论求解桩的横向抗力。其假定地基反力q和桩的位移y的m次方成正比。根据指数m的取值不同，弹性地基反力法可以分为：m＝1时的线弹性地基抗力法和m≠1时的非线弹性地基抗力法。这两者在数学上的处理方法是完全不同的。根据指定的参数不同可以分为以下几种方法：

（1）n＝0时，即地基反力系数为常数，该法由我国张有龄（1937）最早提出，随后在日本得到广泛应用并推广。

（2）n＝1，即所谓的m法，这种方法得出的结果是地基抗力随深度逐渐增加。Rowe（1956）、Cummings（1959）等都采用此法进行了研究。我国《建筑地基基础设计规范》（GBJ—89）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94—94）、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024—85）均推荐使用该法。

（3）假定桩侧土地基系数在第一弹性零点至地面间随深度增加（呈凹形抛物线），而达到第一弹性零点后保持为常数。

（4）n＝0.5，即C法，假定地基抗力系数沿深度呈抛物线增加，该法最早由日本的久保浩一（1964）提出，我国陕西省交通科学研究院在分析了若干桩基的实测结果后，认为地基系数随深度按0.1～0.6次方增大，因此提出采用C法，《公路桥涵地基与基础设计广泛》（JTJ024—85）在推荐m法的同时，也推荐了此法。

弹性地基反力法一般都是采用单参数法，单参数法的一个共同缺点是，桩在地面处的挠度、转角、桩身的最大弯矩及所在的位置等，不能很好地符合实际情况。其原因一是待定参数不够，二是参数选择不恰当，为了克服此缺点，Matlock ＆Reese（1960）提出采用双参数法，假定地基反力系数k（z）＝，通过调整m和n两个参数来改变k（z）的分布图式，但是这种双参数法由于数学上困难，而且其物理意义不明确，在过去很少采用。吴立恒（1985）对综合刚度原理和双参数法进行了理论研究，在此基础上提出了解析解，取得了较好的效果。叶万灵、时蓓玲^［10］（2000）统计分析了数十根试桩的水平静载荷试验资料，提出实用非线性计算方法——NL法，《港口工程桩基规范》（JTJ254—98）局部修订时，桩的水平承载力设计推荐采用NL法。