[發(fā)明專利]一種低樁承臺基礎豎向承載力驗算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911405506.X
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111021438B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設計）人: 盧紅前;項雯;王曦鵬;朱巖;范亞寧;余文林;吉春明
• 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
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權代理有限公司 32224
• 代理人: 韓賽

本發(fā)明公開一種低樁承臺基礎豎向承載力驗算方法，包括如下過程：引入簡化條件；根據(jù)簡化條件和群樁承臺結構體系的空間受力特點確定失效條件；根據(jù)失效條件確定群樁承臺結構體系中各構件的功能函數(shù)；根據(jù)群樁承臺結構體系中各構件的功能函數(shù)確定群樁承臺結構體系的極限狀態(tài)；根據(jù)群樁承臺結構體系的極限狀態(tài)確定群樁承臺結構體系的有效概率和失效概率。本發(fā)明具有的有益效果：通過對群樁承臺結構體系可靠性進行分析從而有助于提高整個樁基礎可靠度，提升設計方案的合理性。

技術領域

本發(fā)明屬于土木工程技術領域，具體涉及一種低樁承臺基礎豎向承載力驗算方法。

背景技術

《建筑樁基技術規(guī)范規(guī)范》JGJ 94-2008、《風電機組地基基礎設計規(guī)定(試行)》FD003-2007等規(guī)程規(guī)范中，對低樁承臺基礎基樁豎向抗壓與抗拔承載力進行驗算時，均以單樁作為驗算對象；當所有基樁的作用效應不超過其相應的承載能力時，群樁基礎處于有效狀態(tài)；當某一基樁的作用效應超過其相應的承載能力時，即認為群樁基礎失效。該驗算準則未能考慮“群樁——承臺”結構體系的整體抗力效應與結構體系可靠度問題，所得出的結果存在一些問題。

在結構可靠度理論發(fā)展的早期階段，人們就有了結構體系可靠度的概念；但在很長的一段時間內(nèi)，由于數(shù)學和力學分析上的困難，進展相當緩慢。近年來，隨著結構可靠度理論與之相關學科的發(fā)展，同時，隨著以結構可靠度理論為基礎的結構設計規(guī)范改革的深入，結構體系可靠度已成為當前迫切需要解決的問題；很多學者均對結構體系可靠度問題進行過研究，并取得了相應成果。也有學者針對群樁基礎進行過相應的研究，但有關研究中未考慮承臺可靠度對整個樁基礎可靠度的影響。針對基樁數(shù)量較多的樁基礎，當承臺本身具有足夠高的可靠度時，規(guī)范1、規(guī)范2中的設計方法偏于保守；當承臺本身的可靠度不夠高時，規(guī)范1、規(guī)范2中的設計方法偏于不安全。當承臺下方的基樁數(shù)量較少時，按照規(guī)范1、規(guī)范2進行設計偏于不安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的問題，提供一種低樁承臺基礎豎向承載力驗算方法，通過對群樁承臺結構體系可靠性進行分析從而有助于提高整個樁基礎可靠度。

為解決現(xiàn)有技術問題，本發(fā)明公開了一種低樁承臺基礎豎向承載力驗算方法，包括如下過程：

引入簡化條件；

根據(jù)簡化條件和群樁承臺結構體系的空間受力特點確定失效條件；

根據(jù)失效條件確定群樁承臺結構體系中各構件的功能函數(shù)；

根據(jù)群樁承臺結構體系中各構件的功能函數(shù)確定群樁承臺結構體系的極限狀態(tài)；

根據(jù)群樁承臺結構體系的極限狀態(tài)確定群樁承臺結構體系的有效概率和失效概率。

進一步地，

所述簡化條件包括：

(1)外部荷載、承臺抗力、基樁抗力均為隨機變量，各樁坐標值為確定性變量；

(2)基礎上的水平荷載H和彎矩荷載M由風荷載產(chǎn)生，豎向載荷N由設備自重、結構自重、土體自重、地下水浮力產(chǎn)生；基礎結構內(nèi)力計算時，將N加載在各豎向荷載的合力點處，同時將坐標原點o定在合力點處；取H與M完全相關，N與H之間、N與M之間均相互獨立；

(3)以承臺抗彎可靠度代替承臺結構的可靠度；

(4)以基樁受壓時的抗壓可靠度或基樁受拔時的抗拔可靠度代替基樁的可靠度；

(5)結構內(nèi)力計算時，采用線彈性模型；承臺為剛性承臺，樁頂與承臺之間為鉸接；不考慮基樁豎向受力與水平受力的組合效應；

(6)承臺受彎抗力R_M、各基樁的豎向抗力R_i之間相互獨立，i＝1、2、...、n；

(7)對承臺結構，當承臺局部彎矩達到其受彎抗力時，即認為整個結構體系失效；