[發明專利]一種h型樁荷載計算方法

有效

• 申請號: 201910099052.1
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109763484B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 王希寶;袁松;鄧霽偉;吳兵
• 申請（專利權）人: 四川省交通勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: E02D5/24
• 分類號: E02D5/24;E02D33/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 唐邦英

本發明公開了一種h型樁荷載計算方法，包括以下步驟：1)、h型樁受力分解：將h型樁的荷載分解為后樁前側土壓力T21、前樁后側土壓力T22、前樁前側土壓力T3和后樁后側土壓力T1；2)、2)、將分解后的土壓力單獨進行分布形狀分析：將土壓力T21的分布形狀簡化為三角形和梯形分布，其中三角形分布高度0.2H₁₂，0.2H₁₂為后樁的錨固面至橫梁的高度，將土壓力T22的分布形狀簡化為三角形和梯形分布，其中三角形分布高度0.2h₁，h₁為前樁的懸臂高度，將前樁前側土壓力T3的分布形狀簡化為三角形和矩形分布，其中三角形分布高度0.3h₁，h₁為前樁的受荷段高度。本發明所述計算方法直接提出了h型樁的荷載結構技術模型，可直接用于h型樁結構設計。

技術領域

本發明涉及土木工程技術領域，具體涉及一種h型樁荷載計算方法。

背景技術

h型樁是排架樁進一步發展的成果，差別僅在于門型樁后樁橫梁上部多增加了懸臂段，通?；峦屏Σ蛔兦闆r下，該懸臂段傳遞給下部結構的內力、位移是恒定不變的。

現有關于h型樁的研究主要集中于以下幾個方面，包括抗滑作用機理、結構抗推性能、受荷段樁土作用、結構與樁間土參數敏感性分析、結構解析解計算理論、空間土拱效應等。

在受荷段樁土作用研究中，樁間土對前后樁作用力的大小和分布形狀是研究的重中之重，就目前提出的就有三角形分布、正/倒梯形分布、矩形分布等幾種結論，各學者結論多基于所研究的特定模型提出，缺乏較一致性的結論。

發明內容

本發明的目的在于提供一種h型樁荷載計算方法，本發明所述計算方法直接提出了h型樁的荷載結構技術模型，可直接用于h型樁結構設計。

本發明通過下述技術方案實現：

一種h型樁荷載計算方法，包括以下步驟：

1)、h型樁受力分解：將h型樁的荷載分解為后樁前側土壓力T21、前樁后側土壓力T22、前樁前側土壓力T3和后樁后側土壓力T1；

2)、將分解后的土壓力單獨進行分布形狀分析：將土壓力T21的分布形狀簡化為三角形和梯形分布，其中三角形分布高度0.2H₁₂，0.2H₁₂為后樁的錨固面至橫梁的高度，將土壓力T22的分布形狀簡化為三角形和梯形分布，其中三角形分布高度0.2h₁，h₁為前樁的懸臂高度，將前樁前側土壓力T3的分布形狀簡化為三角形和矩形分布，其中三角形分布高度1/3h₁，h₁為前樁的受荷段高度；將后樁后側土壓力T1的分布形狀簡化為矩形分布或三角形分布。

在本領域中，前樁的懸臂高度與前樁的受荷段高度是同一個概念，如圖5所示。

本發明所述計算方法具有可行性和普遍性，通過將h型樁的荷載進行受力分解，將各個受力部分的分布形狀簡化分析，直接提出了h型樁的荷載結構技術模型，可直接用于h型樁結構設計，有利于h型樁這一新型結構的推廣應用，具有較好的經濟社會效益。

進一步地，根據土壓力T21的分布形狀，得出后樁前側抗力強度σ_hq(z)的數學表達式：

式中為庫倫被動土壓力系數；

α為樁體面壁的傾斜角度，樁身豎直α取0；β為樁后土體面的傾角度；δ為土體對樁壁的外摩擦角；γ為土體重度，為土體內摩擦角。

K₀為靜止土壓力系數，為土體的有效內摩擦角。

進一步地，根據土壓力T22的分布形狀，得出前樁后側抗力強度σ_qh(z)的數學表達式：