[發明專利]多錨桿反力梁加載試驗的反力梁結構設計方法及多錨桿反力梁加載試驗設計方法

有效

• 申請號: 201810087564.1
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108334690B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 董天文;孫傳印;李炳海;張德志;崔紅志;許彬;楊立鵬;丁曉明;岳廷文
• 申請（專利權）人: 中冶沈勘工程技術有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 鄧超

本發明涉及土木工程技術領域，具體涉及一種多錨桿反力梁加載試驗的反力梁結構設計方法及多錨桿反力梁加載試驗設計方法。反力梁結構設計方法包括將多錨桿反力梁系統中的多錨桿支座計算模型簡化為彈簧支座；采用位移法和力法的混合方法求解每一個彈簧支座的位移、支座反力以及荷載傳遞系數；根據錨桿荷載影響系數包絡線對荷載傳遞系數進行修正；驗算反力梁系統的穩定性。本發明形成了一套完整的多錨桿反力梁加載試驗的反力梁結構設計理論計算方法，應用此反力系統代替傳統樁基礎靜載荷試驗反力系統，為實現對大噸位試樁豎向極限承載力的可靠測定提供理論基礎。

技術領域

本發明涉及土木工程技術領域，具體涉及一種多錨桿反力梁加載試驗的反力梁結構設計方法及多錨桿反力梁加載試驗設計方法。

背景技術

大噸位試樁的靜荷載試驗反力系統結構設計是樁基礎工程建設領域中重要的發展課題，因此新型結構體系、新的設計理論、新的試驗方法等得到了政府相關部門、該領域專家學者的高度重視。隨著我國土木工程領域工程建設的高速發展，樁基礎得到了十分廣泛的應用。

但是由于樁基礎的豎向極限荷載受諸多因素的影響，既要保證工程結構的安全穩定，又要充分發揮樁基技術的經濟效益，因此如何科學合理地確定樁基礎的極限荷載，一直是樁基礎工程界人士普遍關心的問題。

而靜載荷試驗作為確定樁基礎豎向極限承載力的一種最常用且最基本的方法，其可靠性較高，其中，靜載荷試驗的反力系統對于試驗結果將產生顯著影響，于是用于樁基礎靜載荷試驗的反力系統的結構設計便成為了該領域的重要研究課題，其結構設體系計理論和應用需要進一步探索。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多錨桿反力梁加載試驗的反力梁結構設計方法及多錨桿反力梁加載試驗設計方法，用來代替傳統樁基礎靜載荷試驗反力系統設計方法，實現對大噸位試樁豎向極限承載力的可靠測定，并結合一定工程應用實例，提供多錨桿反力梁系統設計參數。

為了實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

一種多錨桿反力梁加載試驗的反力梁結構設計方法，包括：將多錨桿反力梁系統中的多錨桿支座計算模型簡化為彈簧支座；采用位移法和力法的混合方法求解每一個彈簧支座的位移、支座反力以及荷載傳遞系數；根據錨桿荷載影響系數包絡線對荷載傳遞系數進行修正；驗算反力梁系統的穩定性。

在本發明較佳的實施例中，驗算反力梁系統的穩定性時，對于單向受彎鋼梁，其整體穩定性按照公式(1)計算：

式中，W_x—繞x軸的毛截面抵抗矩；

對于當采用二級鋼的梁整體穩定性系數可以近似按照公式(2)計算：

在本發明較佳的實施例中，分別將等截面梁對稱布置n組或者n+1組彈簧支座，其中，n為大于1的正整數；將每一個彈簧支座的平衡方程式聯合后，通過矩陣分別求解每一個彈簧支座的位移和支座反力。

在本發明較佳的實施例中，分別將等截面梁對稱布置n組或者n+1組彈簧支座，其中，n為大于1的正整數；將每一個彈簧支座的位移方程式聯合后，通過矩陣分別求解每一個彈簧支座的荷載傳遞系數。

在本發明較佳的實施例中，根據求解得到的每一個彈簧支座的荷載傳遞系數和位移，繪制每一個彈簧支座的荷載傳遞系數與位置的關系曲線。

在本發明較佳的實施例中，繪制關系曲線是利用Matlab計算軟件計算、并使用excel進行繪制。

在本發明較佳的實施例中，計算模型簡化為彈簧支座；其中，主梁、次梁為對稱布置，計算模型選用二分之一模型，對稱位置具有承擔彎矩、剪力、軸力的能力，按照固定端簡化。