[發(fā)明專利]一種節(jié)狀墻基礎(chǔ)豎向受壓沉降的計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111111880.6
• 申請(qǐng)日: 2021-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN113836624B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳九江;王麗娟;李艷;王玲娟;程謙恭;張建磊;連繼峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/13
• 分類號(hào): G06F30/13;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 成都正德明志知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51360
• 代理人: 張小娟

1.一種節(jié)狀墻基礎(chǔ)豎向受壓沉降的計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、對(duì)節(jié)狀地下連續(xù)墻體進(jìn)行劃分，得到多個(gè)節(jié)狀墻單元，將每個(gè)節(jié)狀墻單元的墻頂作為墻頂子單元，對(duì)每個(gè)節(jié)狀墻單元上的中部節(jié)墻段進(jìn)行劃分得到中部節(jié)子單元，并對(duì)每個(gè)節(jié)狀墻單元上的端部節(jié)墻段進(jìn)行劃分得到端部節(jié)子單元；

S2、設(shè)定墻頂子單元的初始沉降位移、中部節(jié)子單元的底部位移和端部節(jié)子單元的底部位移，構(gòu)建非節(jié)點(diǎn)子單元的軸向力模型、中部節(jié)子單元的軸向力模型和端部節(jié)子單元的軸向力模型；

非節(jié)點(diǎn)子單元為節(jié)狀墻單元上除去墻頂子單元、中部節(jié)子單元和端部節(jié)子單元剩余的部分；

S3、設(shè)定各非節(jié)點(diǎn)子單元頂部產(chǎn)生的初始沉降位移，計(jì)算中部節(jié)墻段以上的各非節(jié)點(diǎn)子單元的沉降位移和中部節(jié)墻段以上的各非節(jié)點(diǎn)子單元的墻側(cè)摩阻力，并基于中部節(jié)墻段以上的各非節(jié)點(diǎn)子單元的軸向力模型，計(jì)算中部節(jié)墻段以上的各非節(jié)點(diǎn)子單元的墻頂軸力和墻底軸力；

S4、根據(jù)中部節(jié)墻段以上的各非節(jié)點(diǎn)子單元的墻頂軸力和墻底軸力，重新設(shè)定中部節(jié)子單元的底部位移，計(jì)算第一中部節(jié)子單元的墻頂部向下軸力，并基于中部節(jié)子單元的軸向力模型，計(jì)算第二中部節(jié)子單元的墻頂部向下軸力；

S5、判斷第一中部節(jié)子單元的墻頂部向下軸力與第二中部節(jié)子單元的墻頂部向下軸力是否滿足相對(duì)誤差界限范圍，若是，則得到中部節(jié)子單元的底部位移，并跳轉(zhuǎn)至步驟S6，若否，則跳轉(zhuǎn)至步驟S3；

S6、計(jì)算中部節(jié)墻段以下和端部節(jié)墻段以上每個(gè)非節(jié)點(diǎn)子單元的頂部沉降位移、墻側(cè)摩阻力、墻頂軸力和墻底軸力；

S7、根據(jù)中部節(jié)墻段以下和端部節(jié)墻段以上每個(gè)非節(jié)點(diǎn)子單元的墻頂軸力和墻底軸力，重新設(shè)定端部節(jié)子單元的底部位移，計(jì)算第一端部節(jié)子單元的墻頂部向下軸力，基于端部節(jié)子單元的軸向力模型，計(jì)算第二端部節(jié)子單元的墻頂部向下軸力；

S8、判斷第一端部節(jié)子單元的墻頂部向下軸力與第二端部節(jié)子單元的墻頂部向下軸力是否滿足誤差界限范圍，若是，則得到端部節(jié)子單元的底部位移，并跳轉(zhuǎn)至步驟S9，若否，則跳轉(zhuǎn)至步驟S7；

S9、根據(jù)端部節(jié)子單元的底部位移，計(jì)算第一端部節(jié)子單元的端部軸力，并基于端部節(jié)子單元的軸向力模型，計(jì)算第二端部節(jié)子單元的端部軸力；

S10、判斷第一端部節(jié)子單元的端部軸力與第二端部節(jié)子單元的端部軸力是否滿足相對(duì)誤差界限范圍，若是，則得到墻頂子單元的沉降位移，跳轉(zhuǎn)至步驟S11，若否，則跳轉(zhuǎn)至步驟S2；

S11、根據(jù)步驟S2至步驟S10的方法，計(jì)算在每一級(jí)荷載下連續(xù)墻基礎(chǔ)的墻頂子單元的沉降位移、中部節(jié)子單元的底部位移、端部節(jié)子單元的底部位移和各非節(jié)點(diǎn)子單元的沉降位移；

在墻頂荷載較小，且墻側(cè)摩阻力未達(dá)到極值時(shí)，步驟S3中計(jì)算中部節(jié)墻段以上的各非節(jié)點(diǎn)子單元的沉降位移的公式為：

其中，S_i為第i個(gè)非節(jié)點(diǎn)子單元的平均沉降位移，γ_zi為非節(jié)點(diǎn)子單元的重度，A為節(jié)狀地下連續(xù)墻非節(jié)部段截面面積，K_si為墻側(cè)摩阻力剛度，U為節(jié)狀地下連續(xù)墻非節(jié)點(diǎn)子單元的墻段周長(zhǎng)，為中部節(jié)墻段以下和端部節(jié)墻段以上每個(gè)非節(jié)點(diǎn)子單元的頂部沉降位移，P_ti為第i個(gè)非節(jié)點(diǎn)子單元的墻頂軸力，E為節(jié)狀地下連續(xù)墻彈性模量，z為計(jì)算深度，c₁、c₂為沉降位移公式系數(shù)；

在墻頂荷載較大，且墻側(cè)摩阻力達(dá)到極值時(shí)，步驟S3中計(jì)算中部節(jié)墻段以上的各非節(jié)點(diǎn)子單元的沉降位移的公式為：

c₄＝S_ti

其中，τ_u為墻側(cè)阻力極限值，U為節(jié)狀地下連續(xù)墻非節(jié)點(diǎn)子單元的墻段周長(zhǎng)，E為節(jié)狀地下連續(xù)墻彈性模量，A為節(jié)狀地下連續(xù)墻非節(jié)部段截面面積，z為計(jì)算深度，γ_zi為非節(jié)點(diǎn)子單元的重度，c₃、c₄為沉降位移公式系數(shù)，P_ti為第i個(gè)非節(jié)點(diǎn)子單元的墻頂軸力，S_ti為端部節(jié)墻段以上每個(gè)非節(jié)點(diǎn)子單元的頂部沉降位移；

所述步驟S3中計(jì)算中部節(jié)墻段以上的各非節(jié)點(diǎn)子單元的墻側(cè)摩阻力為：

其中，τ_si為第i個(gè)非節(jié)點(diǎn)子單元的墻側(cè)摩阻力，K_s為墻側(cè)摩阻力剛度，τ_u為墻側(cè)阻力極限值，S_u為發(fā)揮極限墻側(cè)摩阻力值τ_i時(shí)所需的相對(duì)位移；

所述步驟S3中計(jì)算中部節(jié)墻段以上的各非節(jié)點(diǎn)子單元的墻頂軸力和墻底軸力的公式分別為：

P_ti＝P_ti+1+τ_siu_wh_i-G_i

P_bi＝P_ti+1

其中，P_ti為第i個(gè)非節(jié)點(diǎn)子單元的墻頂軸力，P_to+1為第i+1個(gè)非節(jié)點(diǎn)子單元的墻頂軸力，τ_si為第i個(gè)非節(jié)點(diǎn)子單元的墻側(cè)摩阻力，u_w為節(jié)狀地下連續(xù)墻非節(jié)部段外側(cè)周長(zhǎng)，h_i為第i個(gè)非節(jié)點(diǎn)子單元的厚度，G_i為非節(jié)點(diǎn)子單元的自重，P_bi為第i個(gè)非節(jié)點(diǎn)子單元的墻底軸力；

步驟S6中計(jì)算中部節(jié)墻段以下和端部節(jié)墻段以上各非節(jié)點(diǎn)子 單元的沉降位移S_i、墻側(cè)摩阻力τ_si、墻頂軸力值P_ti的公式與步驟S3的方法相同。