[發明專利]基于可靠度的新建樁類支擋結構監測評估方法

有效

• 申請號: 202010092428.9
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111198132B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 郭海強;徐駿;高柏松;謝清泉;楊泉;李安洪;李剛;王占盛;李煉;姚裕春;楊淑梅
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/20;G01N3/24;G01D21/02
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 林秋雅

1.一種基于可靠度的新建樁類支擋結構監測評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：建立待評估的新建樁類支擋結構的功能函數；

S2：引入實時監測數據，統計分析樁身內力作用、樁前巖土橫向作用的統計特征；確定樁身抗力設計參數的統計特征，并計算樁身彎矩、剪力抗力以及錨固段樁前巖土性質及橫向承載抗力的統計特征，其中，彎矩的計算公式如下：

；

式中，—混凝土彈性模量MPa，—鋼筋計的彈性模量MPa，—監測截面換算慣性矩m⁴，—成對鋼筋計的間距m，—樁截面受拉區鋼筋計應力kPa，—樁截面受壓區混凝土應變計的應變量；

S3：根據所述步驟S2計算得到的抗力統計特征和作用統計特征，計算所述功能函數的失效概率和可靠指標；

S4：根據所述功能函數的失效概率和可靠指標，確定支擋結構的風險等級；

S5：重復所述步驟S2～S4，實時評估新建樁類支擋結構的風險狀態。

2.根據權利要求1所述的基于可靠度的新建樁類支擋結構監測評估方法，其特征在于，所述步驟S1中，新建樁類支擋結構的功能函數為：

Z＝g[R(·),S(·)]＝R-S；

式中，R為功能函數的抗力效應；S為功能函數的作用效應。

3.根據權利要求1所述的基于可靠度的新建樁類支擋結構監測評估方法，其特征在于，所述步驟S2，包括以下步驟：

A21：根據支擋結構的功能布設監測評估方案，并在施工時統一安裝及調試內力監測系統和土壓力監測系統；

A22：引入實時監測數據，計算樁身的結構內力，并統計分析樁身內力作用的統計特征；

A23：引入錨固段樁前土壓力的實時監測數據，計算樁前巖土橫向壓應力分布，并統計分析樁前巖土橫向作用的統計特征；

其中，所述步驟A22和步驟A23的先后順序能夠調整。

4.根據權利要求3所述的基于可靠度的新建樁類支擋結構監測評估方法，其特征在于，所述步驟A22，包括以下步驟：

A221：確定評估使用的數據時間段T，計算數據組數N＝T/t+1，引入所述步驟A21中內力監測系統獲得的T時段內的N組監測數據，t為數據發送的時間間隔；

A222：根據單組數據中的n₁對鋼筋計和應變計數據，計算n₁個測點分別對應的結構彎矩；

A223：根據單組數據中的n₁個測點對應的結構彎矩擬合出樁身的彎矩分布圖，并根據剪力與彎矩的關系式將彎矩進行微分，計算剪力分布圖；獲得單組數據中樁身最大彎矩和最大剪力；

A224：重復步驟A222～步驟A223，獲得T時段內N組數據對應的最大彎矩和最大剪力并進行統計分析，獲取樁身最大彎矩、最大剪力的統計特征；

所述步驟A23，包括以下步驟：

A231：確定評估使用的數據時間段T，計算數據組數N＝T/t+1，引入步驟A21中土壓力監測系統獲得的監測數據，建立數據庫；

A232：根據單組數據的n₂個土壓力盒監測數據，擬合出樁前巖土壓應力分布圖形，確定該組數據對應的樁前巖土最大壓應力值；

A233：重復步驟A232，獲得T時段內N組樁前巖土最大壓應力并進行統計分析，獲取樁前巖土壓應力作用的統計特征。

5.根據權利要求1所述的基于可靠度的新建樁類支擋結構監測評估方法，其特征在于，所述步驟S2，所述樁身抗力設計參數的統計特征包括樁身混凝土、鋼筋材料強度參數統計特征和樁幾何參數統計特征。

6.根據權利要求5所述的基于可靠度的新建樁類支擋結構監測評估方法，其特征在于，所述樁身混凝土、鋼筋材料強度參數統計特征包括混凝土軸心抗壓強度、混凝土抗拉強度、混凝土彈性模量、鋼筋抗拉強度；所述樁幾何參數統計特征包括樁截面寬度、樁截面高度。