[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

本發明提供了基于大數據分析的管樁豎向承載力計算方法及系統，其中方法包括：獲取各管樁的歷史測試數據；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，確定標準力學參數；構建待分析管樁的力學模型；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；相應的系統包括基礎數據庫構建模塊、大數據分析模塊、力學模型構建模塊和豎向承載力分析模塊。本發明對歷史測試數據進行優化，根據優化數據確定用于構建基礎數據庫的力學參數，并提出了管樁豎向承載力確定的新方式，有利于提高管樁承載力計算的精度。

技術領域

本發明涉及工程建設領域，具體涉及基于大數據分析的管樁豎向承載力計算方法及系統。

背景技術

預應力管樁作為最主要的樁型，對工程結構的安全起著至關重要的作用，為確保工程安全，通常需要對預應力管樁進行荷載試驗，以確定其豎向承載力是否滿足設計要求。

基于該問題，申請人于2018年05月28日提出了基于高應變測試數據的管樁豎向承載力分析方法及系統(發明申請號201810524904.2)，該發明基于以往的高應變測試數據進行力學參數提取，根據提取的數據計算管樁承載力，解決了原有高應變檢測方法因無法充分激發樁端承載力而導致分析結果存在一定誤差、而靜載試驗存在費用高、時間長的問題。

然而該發明中，在針對管樁承載力計算數據的獲取及處理方面存在一定的精度問題，申請人對此進行進一步優化，以提高管樁豎向承載力的計算精度。

發明內容

針對上述問題，本發明提供基于大數據分析的管樁豎向承載力計算方法。

本發明的目的采用以下技術方案來實現：

本發明第一方面提供了基于大數據分析的管樁豎向承載力計算方法，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。

根據本發明第一方面的一種能夠實現的方式，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：