[發明專利]基于大數據分析的管樁豎向承載力計算方法及系統

在審

• 申請號: 202110261250.0
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112861290A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 陳榮保;張季超;熊凱峰;李北海;陳建江;陳澤宇
• 申請（專利權）人: 廣州大學;佛山市禪城區建設工程質量安全檢測站
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 喬浩剛

1.基于大數據分析的管樁豎向承載力計算方法，其特征是，包括以下步驟：

S1獲取各管樁的歷史測試數據，每一管樁的歷史測試數據包括進行高應變測試得到的第一測試數據以及進行靜載試驗得到的第二測試數據，若同一管樁中根據第一測試數據確定的豎向承載力與根據第二測試數據確定的豎向承載力的偏差在預設范圍內，提取第一測試數據中的力學參數，將提取的力學參數根據管樁的類型、土的類型、土的狀態和管樁的埋深進行分類，構建基礎數據庫；

S2利用大數據分析技術對基礎數據庫中的力學參數進行處理，確定各類型對應的標準力學參數，所述標準力學參數包括標準樁側阻力、標準樁端阻力和標準樁端位移；

S3構建待分析管樁的力學模型，其中將與所述待分析管樁所屬類型對應的標準樁側阻力作為所述力學模型中樁側荷載傳遞函數的參數值，將與所述待分析管樁所屬類型對應的標準樁端阻力和標準樁端位移作為所述力學模型中的樁端荷載傳遞函數的參數值；

S4根據所述力學模型計算所述待分析管樁的豎向承載力，得到所述待分析管樁的豎向承載力。

2.根據權利要求1所述的基于大數據分析的管樁豎向承載力計算方法，其特征是，當待分析管樁的樁端所屬土層為軟土層時，所述樁端荷載傳遞函數為：

式中，R(s)表示待分析管樁的樁端阻力，s_b表示待分析管樁的樁端位移，s_bu為樁端極限位移，k₁為樁端彈簧系數，k₁＝R_c/s_c，其中R_c為標準樁端阻力，s_c為標準樁端位移，k₂＝η₁k₁，η₁為樁端彈簧折減系數，取值范圍為0.2～0.5；

當樁端所屬土層為硬土層時，所述樁端荷載傳遞函數為：

式中，s_bu1為樁端第一階段極限位移，s_bu2為樁端第二階段極限位移，k₃＝η₂k₁，η₂為樁端第二階段彈簧折減系數，取值范圍為0.5～1.0，k₄＝η₃k₁，η₃為樁端第三階段彈簧折減系數，取值范圍為0.2～0.5。

3.根據權利要求2所述的基于大數據分析的管樁豎向承載力計算方法，其特征是，所述樁側荷載傳遞函數為：

式中，q(s)表示待分析管樁的樁側阻力，c_s為樁側摩阻力，q_u為標準樁側阻力，s_u表示樁土間的相對極限位移，s為待分析管樁的樁土間相對位移。

4.根據權利要求3所述的基于大數據分析的管樁豎向承載力計算方法，其特征是，所述方法還包括：

通過運用滑動測微計測試管樁在各級荷載下各地層摩阻力發揮狀態、樁端沉降和樁身總壓縮變形量，并將測試結果與管樁豎向承載力的分析結果進行對比，根據對比結果調整s_u、η₁、η₂的取值范圍。

5.根據權利要求1-4任一項所述的基于大數據分析的管樁豎向承載力計算方法，其特征是，所述利用大數據分析技術對基礎數據庫中的力學參數進行處理，包括：

將所述基礎數據庫中同類型的力學參數按照從小到大進行排序，取排序數據中的80％中間數據的平均值作為參考值，根據參考值確定當前對應類型的標準力學參數。

6.基于大數據分析的管樁豎向承載力計算系統，其特征是，包括：

基礎數據庫構建模塊，用于獲取各管樁的歷史測試數據，每一管樁的歷史測試數據包括進行高應變測試得到的第一測試數據以及進行靜載試驗得到的第二測試數據，若同一管樁中根據第一測試數據確定的豎向承載力與根據第二測試數據確定的豎向承載力的偏差在預設范圍內，提取第一測試數據中的力學參數，將提取的力學參數根據管樁的類型、土的類型、土的狀態和管樁的埋深進行分類，構建基礎數據庫；

大數據分析模塊，用于利用大數據分析技術對基礎數據庫中的力學參數進行處理，確定各類型對應的標準力學參數，所述標準力學參數包括標準樁側阻力、標準樁端阻力和標準樁端位移；

力學模型構建模塊，用于構建待分析管樁的力學模型，其中將與所述待分析管樁所屬類型對應的標準樁側阻力作為所述力學模型中樁側荷載傳遞函數的參數值，將與所述待分析管樁所屬類型對應的標準樁端阻力和標準樁端位移作為所述力學模型中的樁端荷載傳遞函數的參數值；

豎向承載力分析模塊，用于根據所述力學模型計算所述待分析管樁的豎向承載力，得到所述待分析管樁的豎向承載力。