宣有金 魏庆辉

（1.连云港市交通控股集团有限公司 江苏 连云港 222006 2.中铁上海设计院集团有限公司 江苏 南京 210000）

0 引言

连续刚构桥、门式墩结构等大都采用群桩基础。这类结构具有墩梁固结的特点，在进行静力计算时，为得到较为准确的结果，需要对群桩基础进行等代模拟。若仅简单的对桥墩底进行固结处理，桥墩内力将明显偏大，与实际情况不符，甚至会成为设计成败的关键因素。因此利用m法模拟桩基刚度十分重要。

1 桩基模拟方法

常规桥梁建模时利用等代模型模拟群桩基础。所谓等代模型，就是要求模型在相同的外力（剪力、弯矩、轴力）作用下，桩顶位移与原结构保持一致。等代模型方法有单柱结构模型[1]和双柱刚架结构模型，后又演化出单柱弹簧结构模型[2]，如图1所示。

等代模型的原理是利用规范[3]中给出的m法，计算桩顶在单位力或力矩作用下的柔度系数，进而换算出等代模型中的截面和惯性矩，从而确保桩基与等代模型具有相同的刚度；也可以通过将桩基柔度系数转换成刚度矩阵，直接施加在承台底部。可见m法是桩基计算的基础。

2 m法原理和桩基计算

桩顶受到水平荷载和力矩时，桩基产生变形，桩顶产生水平位移和转角，桩侧土体产生抗力。抗力大小与桩的埋置深度有关。通常用土的抗力系数T（x）=kxn表示土的抗力与埋置深度的关系。桩的弹性变位微分方程为：

式中：E——为桩身材料的弹性模量；

J、K——为桩横截面的惯性矩及比例系数。

图1 几种常见的等代模型