[發明專利]一種綜合驗證鋼板樁受力能力方法

在審

• 申請號: 202011015105.6
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN111997108A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 張永杰;黃金鑫;曹俊;黃政;劉濤;李子豐;黃萬東
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D5/04;E02D17/04;F16F15/06;F16F15/04;G06F30/20;G06F30/17;G06F119/14
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1.一種綜合分析鋼板樁安全穩定性方法，其特征在于，所述綜合分析鋼板樁安全穩定性方法是利用監測土體位移、鋼板樁的整體傾斜程度和鋼板樁變形情況來分析其穩定性；儀器主要包括測斜儀、全站儀、應變計；所述土體位移由測斜管（軟質）、測斜探頭、數字式測讀儀（測斜儀）組成，所述鋼板樁的整體傾斜程度由反光片、反光片固定鋼筋、全站儀、三角架組成；所述鋼板樁變形包括應變片、信號傳輸電纜、數字式測讀儀（應變計）、應變片保護裝置；所述應變片保護裝置包括卸土半圓錐裝置、減震彈簧裝置、應變片減震保護裝置、信號傳輸電纜保護裝置；所述綜合分析鋼板樁安全穩定性方法是采用多種計算方法和大量的人工數據處理，建立基于多變量鋼板樁安全穩定性評估模型、土體位移隨時間變化模型、鋼板樁傾斜程度隨時間變化模型、鋼板樁應力應變隨時間變化模型；所述基于多變量鋼板樁安全穩定性評估模型能夠通過大量的數據和相應的損失函數可以求出一個安全穩定分界曲面，所述三種時間變化模型可以展示出當前變化趨勢和模擬預測未來變化趨勢。

2.根據權利要求1所述的一種綜合分析鋼板樁安全穩定性方法，其特征在于，所述減震彈簧裝置包括活塞桿、彈簧、上部頂板、下部底板、三面圍護板；其中彈簧圍繞在活塞桿上，彈簧與活塞桿同時與上部頂板和下部底板相連，上部頂板和下部底板不與鋼板樁相連。

3.根據權利要求2所述的一種綜合分析鋼板樁安全穩定性方法，其特征在于，所述減震彈簧裝置的下部底板與卸土半圓錐相連，上部頂板與應變片減震保護裝置相連。

4.根據權利要求1所述的一種綜合分析鋼板樁安全穩定性方法，其特征在于，所述應變片減震保護裝置包括減震隔板、下部減震墊、減震海綿、上部減震墊、矩形保護罩，所述應變片與鋼板樁用焊接的方式相連，所述減震隔板與鋼板樁相連，下部減震墊與減震隔板相連，上部減震墊和下部減震墊分別與減震海綿頂面和底面相連。

5.根據權利要求1所述的一種綜合分析鋼板樁安全穩定性方法，其特征在于，所述信號傳輸電纜保護裝置包括圓筒型減震海綿套，高強度螺栓、半圓型雙翼鋼板；所述信號傳輸電纜放入圓筒型減震海綿保護套孔中，其圓筒型減震海綿套用半圓型雙翼板覆蓋，并用高強度螺栓把半圓型雙翼板和圓筒型減震海綿套固定在鋼板樁上。

6.根據權利要求1所述的一種綜合分析鋼板樁安全穩定性方法，其特征在于，所述基于多變量鋼板樁安全穩定性評估模型，是采用多種計算方法和前期大量的人工數據處理；

所述安全穩定分界曲面，是一個三維空間，是根據對大量實測數據和相應的損失函數求出，每一個維度代表一種儀器測量值，通過對大量實測數據模擬統計，用損失函數降低儀器和人為誤差，描繪出一個可以界定鋼板樁安全穩定的經驗數值，根據經驗數值界定鋼板樁是否安全穩定，且可以對鋼板樁安全穩定進行預警。

7.根據權利要求1所述的一種綜合分析鋼板樁安全穩定性方法，其特征在于，所述鋼板樁安全穩定預警是根據大量數據預警數據和損失函數求出，可以分別對紅橙黃三種預警值，分別進行甄別預警。

8.根據權利要求1所述的一種綜合分析鋼板樁安全穩定性方法，其特征在于，所述土體位移隨時間變化模型、鋼板樁傾斜程度隨時間變化模型、鋼板樁應力應變隨時間變化模型，橫軸以時間為自變量，豎軸分別以單位時間土體位移最大值、單位時間鋼板樁傾斜程度、單位時間鋼板樁應力應變為因變量，此三種模型可以分別展示出當前土體位移、鋼板樁傾斜程度、鋼板樁應力應變變化趨勢和模擬預測未來變化趨勢。

9.根據權利要求1所述一種綜合分析鋼板樁安全穩定性方法，其特征在于，所述三種時間變化模型，當前的實測值或者預測值，放在基于多變量鋼板樁安全穩定性評估模型中，可以對當前的實測值或者預測值的安全穩定性進行評估，并給出相應的結論。