[發明專利]一種考慮基樁抗壓抗拔剛度差異的樁頂豎向力計算方法

有效

• 申請號: 201811375359.1
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109680730B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 盧紅前;吉春明;劉欣良;項雯;束加慶;袁萬;王澤國;王曦鵬;范亞寧
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團江蘇省電力設計院有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D27/42;E02D27/14
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種考慮基樁抗壓抗拔剛度差異的樁頂豎向力計算方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

步驟一：針對剛性基礎，令基礎下方共有n根樁與之相連；以基礎底面內任意一點o，取基礎底面的幾何形心為原點，建立基礎平面坐標系；將基礎底面以上各荷載等效加載到o點處，令豎向荷載的等效合力為N、水平荷載的等效合力為H、水平面內等效彎矩矢量和為M；水平面內x軸與M的矢量方向相垂直、向右為正方向，逆時針旋轉90°方向為y軸方向；令第i根樁的中心到y軸的距離為x_i，其值位于y軸右側的樁為正、左側的樁為負；

步驟二：對剛性基礎下的任一根基樁，令其豎向剛度為K_i；當樁頂受壓時K_i＝K_N為常數，當樁頂受拔時K_i＝K_T為另一常數；為便于進行無量綱化分析，令K_T＝αK_N，則α＝K_T/K_N；

步驟三：基礎在H、N及M的作用下，令第i根樁的樁頂豎向力為N_i；令n根樁中有m根樁為上拔樁，編號為1、2、…、m；剩余的n-m根樁為受壓樁，編號為m+1、m+2、…、n；則各上拔樁樁頂上拔力N_T,i及各受壓樁樁頂壓力N_N,i為：

式(1)中：i＝1、2、…、m；式(2)中：i＝m+1、m+2、…、n,特別地，當m＝0，均為受壓樁、或m＝n，均為上拔樁時，有：

步驟四：優先按樁中心x坐標值從小到大的順序、當x相同時再按樁中心y坐標值從小到大的順序對各樁進行編號，樁號從1號開始依次遞增到n號；然后利用式(3)計算N_i；

步驟五：對步驟四中求出的N_i，如N₁～N_n均≥0，或N₁～N_n均≤0，則N_i即為最終結果，終止計算；

步驟六：對步驟四中求出的N_i，如僅有N₁～N_m小于0，則再利用式(1)計算N₁～N_m、利用式(2)計算N_m+1～N_n；如果此時N₁～N_m均≤0、N_m+1～N_n均≥0，則各N_i即為最終結果，終止計算；否則不斷地改變m值，如N_m＞0，則將m值減1；如N_m+1小于0，則將m值加1，利用式(1)計算相應的N₁～N_m、利用式(2)計算相應的N_m+1～N_n，直到N₁～N_m均≤0、N_m+1～N_n均≥0為止，此時各N_i即為最終結果，終止計算；

步驟七：對步驟四中求出的N_i，如僅有N_n-m+1～N_n小于0，則先按如下原則調整樁身編號：優先按樁中心x坐標值從大到小的順序、當x相同時再按樁中心y坐標值從小到大的順序對各樁進行編號，樁號從1號開始依次遞增到n號；則在調整后的編號中，僅有N₁～N_m小于0；然后針對調整后的編號，再利用式(1)計算N₁～N_m、利用式(2)計算N_m+1～N_n；如果N₁～N_m均≤0、N_m+1～N_n均≥0，則各N_i即為最終結果，終止計算；否則不斷地改變m值，如N_m＞0，則將m值減1；如N_m+1小于0，則將m值加1，利用式(1)計算相應的N₁～N_m、利用式(2)計算相應的N_m+1～N_n，直到N₁～N_m均≤0、N_m+1～N_n均≥0為止，此時各N_i即為最終結果，終止計算。