B.1.1  土与桩基础静力相互作用建模的集中参数法(图B.1.1-1)中非线性土弹簧可采用理想弹塑性本构模型(图B.1.1-2)；地基反力上限值可按表B.1.1规定确定。

图B.1.1-1  桩基础集中参数模型示意图

1-简化为梁单元模拟；2-桥墩；3-承台；4-桩；k v-桩尖竖向地

基弹簧初始刚度；ksv-桩周竖向地基弹簧初始刚度；kh-桩侧水平地基弹

簧初始刚度；khf-承台侧面水平地基弹簧初始刚度

表B.1.1  地基反力的上限值

图B.1.1-2  桩土相互作用地基弹簧模型

1-桩压入；2-桩拔出；Ph-水平地基反力；Phy-水平地基反力上限；

uh-水平地基变形；Pv-桩尖竖向地基反力；Pvy-桩尖竖向地基反力上限；

uv-桩尖竖向地基变形；Psv-桩周竖向地基反力；

Psvy-桩周竖向地基反力上限值；usv-桩周竖向地基变形

B.1.2  桩侧水平地基弹簧计算应符合下列规定：

    1  桩侧水平地基弹簧初始刚度应按下式计算：

    式中：kh——桩侧水平地基弹簧初始刚度(kN／m)；

          Kh——桩侧水平基床系数(kN／m3)，取计算位置的基床系数K，包含由于基础尺寸效应而对基本基床系数的修正，根据现行国家标准《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB 50307规定的方法确定；

          △l——水平弹簧刚度计算范围内桩的长度(m)；

          D——桩的直径或宽度(m)。

    2  当水平地震作用方向所在竖直面内有n根桩时，初始刚度kh应乘以桩构件相互影响系数k，并应按下式计算：

    式中：L0——桩在水平地震作用方向所在竖直面内的净距(m)；

          h0——桩构件埋入地面或局部冲刷线以下的计算深度(m)，h0＝3(D＋1)；

          xn——与桩构件数目有关的水平地基刚度调整系数，可按表B.1.2-1取值。

表B.1.2-1  水平地基刚度调整系数xn

    3  水平地基反力上限值，应按下列公式计算：

    式中：D0——桩构件侧面土抗力的计算宽度(m)，可按表B.1.2-2取值； 

          [σp]——桩侧水平地基压应力(kPa)；

          z——计算位置的深度(m)；

          γ——土的容重(有水时考虑水浮力)(kN／m3)；

          c——土的黏聚力(kPa)；

          k——桩构件相互影响系数；

          Kp——被动土压力系数；

          Ka——主动土压力系数；

          φ——土的内摩擦角；

          η——系数，η＝D0／D。

表B.1.2-2  桩构件侧面土抗力的计算宽度D0

B.1.3  桩尖竖向地基弹簧计算应符合下列规定：

    1  桩尖竖向地基弹簧初始刚度应按下式计算：

    式中：kv——桩尖竖向地基弹簧初始刚度(kN／m)；

          Kv——桩尖竖向基床系数(kN／m3)，取计算位置的基床系数K，根据现行国家标准《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB 50307规定的方法确定；

          Av——桩尖面积(m2)。

    2  桩尖承载力上限值，应按现行行业标准《铁路桥涵地基与基础设计规范》TB 10002.5计算。

    3  当桩尖土受拉时，不计其地基反力。

B.1.4  桩周竖向地基弹簧计算应符合下列规定：

    1  桩周竖向地基弹簧初始刚度应按下列公式计算：

    式中：ksv——桩周竖向地基弹簧初始刚度(kN／m)；

          Ksv——桩周竖向基床系数(kN／m3)；

          △l——桩周竖向基床系数计算范围内桩的长度(m)；

          U——桩截面周长(m)。

    2  桩周承载力上限值应按现行行业标准《铁路桥涵地基与基础设计规范》TB 10002.5计算。

    3  桩顶(或局部冲刷线)以下计算桩土分离段长度以内不宜设置桩周竖向地基弹簧，计算桩土分离段长度应按下式计算：

    式中：hs——计算桩土分离段长度(m)；

          D——桩径或宽度(m)；

          EI——桩的抗弯刚度(kN·m2)。

B.1.5  承台侧面的水平地基弹簧初始刚度可按下式计算：

    式中：khf——承台正面的水平地基弹簧初始刚度(kN／m)；

          Af——承台正面的面积(m2)。

B.1.6  桩的非线性特性应采用计入轴力影响的弯矩-曲率关系描述，并应按一般的钢筋混凝土构件或钢构件计算。