彈塑性基礎梁模型
利用彈塑性基礎梁模型模擬基樁承受側向力及彎矩,將基樁視為彈性梁,土壤視為彈簧,並考慮土壤彈塑性行為,在樁頭施加水平力或彎矩後,再以有限元素法解出基樁之位移、剪力、彎矩,土壤之變位、應力。本程式逕行利用
XDO (eXcavation Design Online) 計算核心 (彈塑性基礎梁模型) 來進行分析,其中分析所需之地盤反力係數 k
h 以及側向極限強度 p
y 則依使用者需求採用「日本鐵道綜合技術研究所」2012 年或 2000 年規範之建議值,其 p-y 曲線為完全性塑性。因採用之 p-y 曲線初始變位為零,亦即在 XDO 分析中初始側向土壤應力設定為零。
Y.L.Chang
為彈性基礎梁模型的解析解,原分析條件考慮地盤為線彈性,且為單一地層,因為不考慮塑性,因此適用於基樁側向變位較小的情況。一般地層之分布常有層次,其地盤反力係數 k
h 可能不同,考量基樁側向反應主要集中於地表淺層附近,分析時取有效作用深度內 k
h 之平均值,則可將分析模式簡化為均值土壤模式,有效作用深度取 1/𝛽,此 𝛽 為樁土系統之特徵係數。此外,本方法適用樁長超過 2.5/𝛽 之情況。
$$\mathrm{\beta=\sqrt[4]{\frac{k_hD}{4\phi E_pI_p}}}$$