[發明專利]一種定量分析樁的承載性狀的方法

有效

• 申請號: 201810088416.1
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108062455B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 聶慶科;郅正華;韓文永;張開偉;楊海賓;趙鋼
• 申請（專利權）人: 河北建設勘察研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 董金國

1.一種定量分析樁的承載性狀的方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)構建簡化的樁身軸力模型

根據樁頂荷載、樁的側阻力和樁端阻力構建樁身通用軸力模型；根據樁頂荷載和樁的側阻力及端阻力分別構建兩種界限型樁的軸力模型：第一種界限型樁的軸力模型由樁頂荷載和樁的側阻力構成，屬于純摩擦樁；第二種界限型樁的軸力模型由樁頂荷載和樁的端阻力構成，屬于純端承樁；

(2)根據樁身軸力模型推導側阻力和端阻力占比的表達式

Q＝Q_p+Q_s 式1

式中：Q---樁頂荷載，單位為kN；

Q_p---與樁頂荷載對應的樁端阻力，單位為kN；

Q_s---與樁頂荷載對應的樁側阻力，單位為kN；

E---樁身彈性模量，單位為MPa；

L---樁長，單位為mm；

d---樁徑，單位為m；

A---樁橫截面積，單位為m²；

S₀---樁身壓縮量，單位為mm；

組合式1、式2，整理后得到如下端阻力式3和側阻力式4與樁頂荷載占比的表達式：

(3)根據界限型樁的軸力模型和樁身通用軸力模型中的特例定義特征線參量

依據界限型樁的軸力模型，引出如下特征線參量：

對于純摩擦樁，樁端阻力Q_p＝0，樁頂沉降量S即樁身壓縮量，S≤0.5L/(EA)*Q，定義S_c＝0.5L/(EA)*Q，稱作特征線的側阻線參量；

對于純端承樁，Q＝Q_p，樁身壓縮量＝L/(EA)*Q，定義S_d＝L/(EA)*Q，稱作特征線的端阻線參量；

樁身通用軸力模型中有一特例，即側阻力和端阻力相等，定義為中性樁，樁身壓縮量＝0.75L/(EA)*Q，定義S_z＝0.75L/(EA)*Q，稱作特征線的中性線參量；

(4)將特征線參量引入步驟(2)中側阻力和端阻力占比表達式，得到特征線法分析樁的承載性狀的理論公式；

樁端阻力和樁側阻力與樁頂荷載占比表達式如下：

(5)確定樁的承載性狀

①分別構造以S_c、S_d、S_z為函數以Q為自變量的三條線性特征線，即：

側阻線參量S_c：斜率為0.5L/(EA)

端阻線參量S_d：斜率為L/(EA)

中性線參量S_z：斜率為0.75L/(EA)

②繪制樁身壓縮量s₀曲線

③樁的承載性狀的確定

如果S₀-Q線在側阻線S_c之上，屬界限型摩擦樁，即純摩擦樁；

如果S₀-Q線位于側阻線S_c和中性線S_z之間，屬過渡型的端承摩擦樁，Q_s/Q＝(S_d-S₀)/(S_d-S_c)

如果S₀-Q線位于端阻線S_d和中性線S_z之間，屬過渡型的摩擦端承樁，Q_p/Q＝(S₀-S_c)/(S_d-S_c)

如果S₀-Q線交于端阻線S_d，屬界限型端承樁即純端承樁。