[發明專利]一種獲取復合地基樁土承載比的方法、裝置

有效

• 申請號: 202210045703.0
• 申請日: 2022-01-16
• 公開（公告）號: CN114386306B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 劉文連;眭素剛;李澤;王幫團;許漢華;徐鵬飛;唐果;李澤江;李淼
• 申請（專利權）人: 中國有色金屬工業昆明勘察設計研究院有限公司;昆明理工大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/10;G06F119/14
• 代理公司: 昆明明潤知識產權代理事務所(普通合伙) 53215
• 代理人: 馬海紅

1.一種獲取復合地基樁土承載比的方法，其特征在于：包括：

擬定復合地基的樁土承載比計算的基本參數；

依據擬定的基本參數，建立復合地基的三維有限元模型；

求解混凝土樁的樁頂高程橫截面的附加軸力；

求解樁間土的樁頂高程橫截面的附加軸力；

依據混凝土樁的樁頂高程橫截面的附加軸力、樁間土的樁頂高程橫截面的附加軸力進行復合地基的樁土承載比計算，確定復合地基的樁土承載比；

所述基本參數，包括：復合地基場地的地層分布信息、地基中每一地層的土體的物理力學參數、混凝土樁的參數、褥墊層的幾何參數、褥墊層的土體的物理力學參數、復合地基荷載信息；

所述求解混凝土樁的樁頂高程橫截面的附加軸力，包括：基于建立的復合地基的三維有限元模型，計算混凝土樁的樁頂高程橫截面的初始軸力及混凝土樁的樁頂高程橫截面的工作軸力；依據混凝土樁的樁頂高程橫截面的初始軸力及混凝土樁的樁頂高程橫截面的工作軸力進行混凝土樁的樁頂高程橫截面的附加軸力計算，獲得混凝土樁的樁頂高程橫截面的附加軸力；

所述求解混凝土樁的樁頂高程橫截面的附加軸力，包括：

求解混凝土樁的樁頂高程橫截面的初始軸力：

基于建立的復合地基的三維有限元模型，以自重作為外荷載，計算復合地基的初始地應力場；然后根據復合地基的初始地應力場采用截面數值積分法計算混凝土樁的樁頂高程橫截面的初始軸力，具體公式如下：

式中：是混凝土樁的樁頂高程橫截面的初始軸力，是初始地應力場條件下混凝土樁的樁頂高程橫截面的豎直向正應力，是混凝土樁的樁頂高程橫截面的面積；

求解混凝土樁的樁頂高程橫截面的工作軸力：

基于建立的復合地基的三維有限元模型，以自重、上部結構作用在褥墊層頂部的基底壓力作為外荷載，計算復合地基的工作地應力場；然后根據復合地基的工作地應力場采用截面數值積分法計算混凝土樁的樁頂高程橫截面的工作軸力，具體公式如下：

式中：是混凝土樁的樁頂高程橫截面的工作軸力，是工作地應力場條件下混凝土樁的樁頂高程橫截面的豎直向正應力；

計算混凝土樁的樁頂高程橫截面的附加軸力：

式中：是混凝土樁的樁頂高程橫截面的附加軸力；

所述求解樁間土的樁頂高程橫截面的附加軸力，包括：基于建立的復合地基的三維有限元模型，計算樁間土的樁頂高程橫截面的初始軸力及樁間土的樁頂高程橫截面的工作軸力；依據樁間土的樁頂高程橫截面的初始軸力及樁間土的樁頂高程橫截面的工作軸力進行樁間土的樁頂高程橫截面的附加軸力計算，獲得樁間土的樁頂高程橫截面的附加軸力；

所述求解樁間土的樁頂高程橫截面的附加軸力，包括：

求解樁間土的樁頂高程橫截面的初始軸力：

基于建立的復合地基的三維有限元模型，以自重作為外荷載，計算復合地基的初始地應力場；然后根據復合地基的初始地應力場采用截面數值積分法計算樁間土的樁頂高程橫截面的初始軸力，具體公式如下：

式中：是樁間土的樁頂高程橫截面的初始軸力，是初始地應力場條件下樁間土的樁頂高程橫截面的豎直向正應力，是樁間土的樁頂高程橫截面的面積；

求解樁間土的樁頂高程橫截面的工作軸力：

基于建立的復合地基的三維有限元模型，以自重、上部結構作用在褥墊層頂部的基底壓力作為外荷載，計算復合地基的工作地應力場；然后根據復合地基的工作地應力場采用截面數值積分法計算樁間土的樁頂高程橫截面的工作軸力，具體公式如下：

式中：是樁間土的樁頂高程橫截面的工作軸力，是工作地應力場條件下樁間土的樁頂高程橫截面的豎直向正應力；

計算樁間土的樁頂高程橫截面的附加軸力：

式中：是樁間土的樁頂高程橫截面的附加軸力；

所述復合地基的樁土承載比按照下式計算：

式中：λ復合地基的樁土承載比，是混凝土樁的樁頂高程橫截面的附加軸力，是樁間土的樁頂高程橫截面的附加軸力。