申请/专利权人：西南交通大学;核工业西南勘察设计研究院有限公司

申请日：2021-10-29

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN113987645B

主分类号：G06F30/13

分类号：G06F30/13;G06F30/20;G06F119/14;G06F119/02;G06F111/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.02.18#实质审查的生效;2022.01.28#公开

摘要：本发明公开了一种山区斜坡直‑斜组合桩基简化的内力计算方法，采用了可靠且简单易行的斜坡上直‑斜组合桩基的受力计算方法，从而节约投资和工程量；本发明针对边坡上的承台、桩基、滑坡体及基岩，充分考虑其基本的承载特性和受力方式等因素，将复杂的三维地质问题简化为平面应变问题，建立了直‑斜组合桩基础简化计算分析模型，并且推导了桩顶变形及桩身内力的计算公式，为斜坡直‑斜组合桩基内力设计计算提供了支撑。

主权项：1.一种山区斜坡直-斜组合桩基简化的内力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采集前排基桩到坡面的距离、基桩后滑坡推力作用深度和基桩长度数据，建立直-斜组合桩基础计算分析模型；S2、根据建立的计算分析模型计算滑坡推力，进而得到基础后侧每根基桩上的桩后滑坡推力；S3、根据桩后滑坡推力建立桩后滑坡推力分布函数方程；S4、根据直-斜组合桩基础计算分析模型，计算基桩桩顶产生的水平位移和转角；S5、根据基桩桩顶产生的水平位移和转角得到桩顶的刚度值，进而计算桩基桩顶反力值，通过桩基桩顶反力值建立位移法典型方程；S6、联合桩后滑坡推力分布函数方程、基桩的切面变形条件方程和基桩的切面上弯矩和剪力的方程，得到桩顶上的弯矩和桩顶上的剪力；S7、将桩顶上的弯矩和桩顶上的剪力代入位移法典型方程，得到群桩基础承台水平位移a0、群桩基础承台竖直位移b0和群桩基础承台转角β0，进而通过位移法得到了任意桩顶的轴向力、剪力和弯矩，作为山区斜坡直-斜组合桩基简化的内力计算结果；所述步骤S1中，建立直-斜组合桩基础计算模型时的假定条件具体为：1过滑面与桩基中心轴的交点建立水平线，将滑动面简化为平面；2忽略滑面以上的土体与基桩之间的相互作用，根据陡坡效应影响忽略基础前侧范围内土体与基桩的相互作用；3将桩后滑坡推力作用深度设为l1，并根据土拱效应通过基桩均匀分担承台宽度范围内的滑坡推力，分布的形式按照抛物线形式分布；4根据陡坡效应影响深度，承台底面到桩基中心线与滑面交点O点平面处前排桩到坡面的距离b1不应小于4d，其中，d为桩的直径，若b1小于4d则应使O点处的基准面降低，使得满足b1大于4d；5以斜桩嵌岩位置为水平线，将倾斜的嵌岩面简化成平面，将斜桩和直桩视为同一水平；所述步骤S4中，计算基桩桩顶产生的水平位移和转角的方法具体为：当基桩桩顶受到的水平力H＝1时，基桩桩顶产生的水平位移δHH和转角δMH的表达式具体为： 式中，EI为基桩抗弯刚度，和分别为基桩在滑动面z＝l0处作用单位水平力时，基桩的滑动面处截面所产生的转角和水平位移；和分别为基桩在滑动面z＝l0处作用单位弯矩时，基桩的滑动面处截面产生的转角和水平位移；当基桩桩顶受到的弯矩M＝1时，基桩桩顶产生的水平位移δHM和转角δMm的表达式具体为： 式中，l0为桩基位于推力段土体的高度。

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