[發明專利]巖土組合地層加錨雙排樁支護結構變形的計算方法和裝置

在審

• 申請號: 202210263754.0
• 申請日: 2022-03-17
• 公開（公告）號: CN114564847A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 李濤;續辰;王彥龍;楊玉坤
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13;G06F17/13;E02D17/04;E02D5/76
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 賈耀淇

1.一種巖土組合地層中加錨雙排樁支護結構變形計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

確定支護結構滑裂面位置；

根據支護結構滑裂面位置，得到滑裂面以上前后排樁樁身撓曲微分方程；

根據支護結構滑裂面位置，得到滑裂面以下前后排樁樁身撓曲微分方程；

確定巖土組合地層中前后排樁不同土抗力分布函數；

采用基于樁錨協同作用的分段獨立坐標法將前后排樁樁身分段，根據巖土組合地層中前后排樁不同土抗力分布函數、滑裂面以上前后排樁樁身撓曲微分方程和滑裂面以下前后排樁樁身撓曲微分方程，得到前后排樁樁身各個分段的微分方程；

根據所述各分段的微分方程計算樁身變形。

2.根據權利要求1所述的巖土組合地層加錨雙排樁支護結構變形的計算方法，其特征在于：設剪切滑裂面從前排樁的基底起，滑裂面與豎直方向夾角為支護結構滑裂面位置方程為：

其中，L₀表示滑裂面延伸至地面時距前排樁樁頂的距離，α表示土壓力分配系數，表示土體內摩擦角，L₀表示滑裂面延伸至地面時距前排樁樁頂的距離，L表示前后排樁間距。

3.根據權利要求1所述的巖土組合地層加錨雙排樁支護結構變形的計算方法，其特征在于：滑裂面以上前后排樁樁身撓曲微分方程為：

前排樁：

后排樁：

其中，q_bi表示前排樁剪切滑裂面以上樁后整體土壓力分布，q_ai表示后排樁剪切滑裂面以上樁后整體土壓力分布；EI表示樁體的彎曲剛度，y_bi表示前排樁第i段樁體位移，y_ai表示后排樁第i段樁體位移，z_bi表示前排樁第i段樁體長度，z_ai表示后排樁第i段樁體長度。

4.根據權利要求1所述的深基坑加錨雙排樁支護結構變形的計算方法，其特征在于：滑裂面以下前后排樁樁身撓曲微分方程為：

前排樁：

后排樁：

其中，P_b表示前排樁滑裂面以下支護結構所受整體土壓力，P_a表示后排樁滑裂面以下支護結構所受整體土壓力，p_b(y,z)與p_a(y,z)分別表示巖土地層中前后排樁不同地基反力函數。

5.根據權利要求1所述的深基坑加錨雙排樁支護結構變形的計算方法，其特征在于：巖土組合地層中前后排樁抗力函數與取值分別為：

前排樁：

后排樁：

其中，z≤h_s代表土層，z＞h_s時代表巖層，E_s為樁間土壓縮模量，m_r表示巖層中的土水平抗力系數，m_s表示巖層中的土水平抗力系數；z_a表示后排樁樁長，z_b表示前排樁樁長；b₀表示樁的計算寬度；y_b表示前排樁樁身位移，y_a表示后排樁樁身位移；s_y表示雙排樁排距，d表示樁直徑；h_s表示土的深度，n為冪級數函數的指數。

6.根據權利要求1所述的巖土組合地層加錨雙排樁支護結構變形的計算方法，其特征在于：按照所述分段獨立坐標法，若加錨雙排樁有x道錨索時，滑裂面以上前后排樁樁體可被分為x+2段樁單元體，根據滑裂面以上前后排樁樁身撓曲微分方程分別列出x+2個分段撓度微分方程組。