[發明專利]基于2D-3D轉換系數的加筋路堤加筋體最大垂度的獲取方法、系統及裝置在審
| 申請號： | 202111327622.1 | 申請日： | 2021-11-10 |
| 公開（公告）號： | CN114139352A | 公開（公告）日： | 2022-03-04 |
| 發明（設計）人： | 宮躍航;李明寶;鄭俊杰;姚文杰;郭億輝;席晨 | 申請（專利權）人： | 東北林業大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06T17/00;G06F119/14 |
| 代理公司： | 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211 | 代理人： | 張宏威 |
| 地址： | 150040 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 轉換 系數 路堤 加筋體 最大 獲取 方法 系統 裝置 | ||
一種基于2D?3D轉換系數的樁承式加筋路堤相鄰樁間加筋體最大垂度的獲取方法、系統及裝置，涉及特殊地基處理領域?，F有獲得樁間加筋體垂度的計算方法存在的計算復雜，且未考慮三維空間效應。本發明包括：獲取樁承式加筋路堤的物理參數；根據樁承式加筋路堤的物理參數，分析二維土拱的頂部微單元，獲取加筋體樁間土中心處的豎向應力σs；根據加筋體樁間土中心處的豎向應力平衡，獲取二維條件下相鄰樁間加筋體的最大垂度；建立三維模型，利用三維模型的相鄰樁間最大垂度與二維模型相鄰樁間最大垂度的比值獲取2D?3D轉換系數；根據2D?3D轉換系數和二維條件下相鄰樁間加筋體的最大垂度獲取三維條件下相鄰樁間加筋體的最大垂度。本發明適用于應用建筑領域。
技術領域
本發明屬于特殊地基處理領域，特別涉及一種基于2D-3D轉換系數的樁承式加筋路堤相鄰樁間加筋體最大垂度的獲取方法。
背景技術
現有地基處理領域，獲取樁間加筋體垂度的計算方法都是基于二維情況獲得的，使用的公式也都相對復雜，耗費時間長，同時很多計算方法都沒有考慮三維空間效應的影響。二維情況計算具有局限性，在實際工程中樁排布是正方形或者三角形，需要考慮三樁或者四樁范圍內的土體自重等因素，同時還需考慮樁帽的長度、寬度和厚度三維因素的影響。而在二維情況或平面應變情況下，僅僅對相鄰兩樁進行分析，同時樁帽僅考慮長度、厚度，分析在平面范圍內，考慮的影響因素遠遠少于三維情況。
發明內容
本發明解決了現有獲得樁間加筋體垂度的計算方法存在的計算復雜，且未考慮三維空間效應的問題。
一種基于2D-3D轉換系數的樁承式加筋路堤相鄰樁間加筋體最大垂度的獲取方法，所述獲取方法包括：
獲取樁承式加筋路堤的物理參數，所述物理參數包括路堤高度、樁帽尺寸、樁間距、路堤填土的容重和內摩擦角；
根據路堤高度、樁帽大小、樁間距、路堤填土的容重和內摩擦角，分析二維土拱的頂部微單元，獲取加筋體樁間土中心處的豎向應力σs；
根據加筋體樁間土中心處的豎向應力平衡，獲取二維條件下相鄰樁間加筋體的最大垂度；
利用仿真軟件建立三維模型，根據三維模型在相同樁間距條件下通過仿真軟件建立二維模型，利用三維模型的相鄰樁間最大垂度與二維模型相鄰樁間最大垂度的比值獲取2D-3D轉換系數；
根據2D-3D轉換系數和二維條件下相鄰樁間加筋體的最大垂度獲取三維條件下相鄰樁間加筋體的最大垂度。
所述根據路堤高度、樁帽尺寸、樁間距、路堤填土的容重和內摩擦角，分析二維土拱的頂部微單元，獲取加筋體樁間土中心處的豎向應力σs過程為：
建立二維土拱豎向平衡方程：
其中，σr為徑向應力，r為徑向距離，為微單元體圓心角，γ為路堤填料容重，σθ為側向應力；
所述通過建立二維土拱豎向平衡方程，化簡并省略高階微量獲得簡化的豎向平衡方程：
在極限狀態下，拱頂切向應力與徑向應力間的關系表達式為：
σθ＝Kpσr，
所述極限狀態表示土體達到最大承載能力或不適于繼續承載的變形的狀態下，其中， Kp表示朗肯被動土壓力系數；
所述極限狀態下，二維土拱豎向平衡方程為：
其中，C為待定系數；
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