m法是一种计算弹性桩水平位移及作用效应的方法,最早由Matlock和Reese于1956年提出,因此也被称为Matlock法。m法的基本假定是认为桩侧土为Winkler离散线性弹簧,即土的抗拉强度为零,弹簧只受压而不受拉。在这种假定下,桩侧土的反力与该点的水平位移成正比,关系式为:

[ p = k(z) cdot y cdot b_0 ]

其中:

( p ) 是桩侧土的反力

( y ) 是桩的水平位移

( b_0 ) 是桩的计算宽度

( k(z) ) 是桩的水平变形系数,其随深度线性增加,比例系数为 ( m )

具体地,m法中 ( k(z) ) 的表达式为:

[ k(z) = m cdot z ]

这里, ( m ) 是土的水平抗力系数的比例系数,该数值为基坑开挖面以下2(d+1)m范围内各土层的综合值。

适用范围

m法适用于一般硬塑至半坚硬的砂粘土、碎石类土或风化破碎呈土状的软质页岩以及密度随深度增加的地层。与K法相比,m法更适用于这些土层,因为这些土层的变形特性更接近于线性分布。

关键参数

m:土的水平抗力系数的比例系数,需要根据具体土层进行综合取值。

y:桩的水平位移。

b_0:桩的计算宽度。

计算步骤

1. 确定基坑开挖面以下2(d+1)m范围内各土层的水平抗力系数。

2. 根据各土层的位置,计算出相应的 ( m ) 值。

3. 将各土层的 ( m ) 值代入 ( k(z) = m cdot z ) 表达式中,得到各深度点的水平变形系数。

4. 利用上述水平变形系数,计算桩在水平位移条件下的反力分布。

通过以上步骤,可以较为准确地计算出弹性桩在水平位移及作用效应下的性能,为工程设计和施工提供重要依据。

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