考虑基桩刚度分布差异的刚性承台下桩顶竖向力计算方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑基桩刚度分布差异的刚性承台下桩顶竖向力计算方法，所述方法包括：获取作用于基桩顶部刚性承台上的弯矩、竖向荷载的等效合力和每根基桩的竖向变形刚度；根据所述弯矩、竖向荷载的等效合力和竖向变形刚度计算得到桩顶竖向力。针对刚性基础下全部或部分基桩竖向刚度各不相同、同一根基桩竖向抗拔刚度与抗压刚度不相同时桩顶竖向力计算问题，给出了完整的桩顶竖向力计算公式和相应的基桩刚度迭代算法；在此基础上，针对诸如承受风荷载等需要考虑水平荷载作用方向问题的桩基础，给出了桩顶竖向力随水平荷载作用方向变化而变化的自动算法。

Calculation method of pile top vertical force under rigid cap considering the difference of pile stiffness distribution

【技术实现步骤摘要】
考虑基桩刚度分布差异的刚性承台下桩顶竖向力计算方法
本专利技术涉及一种考虑基桩刚度分布差异的刚性承台下桩顶竖向力计算方法，属于土木工程

技术介绍
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008、《风电机组地基基础设计规定(试行)》FD003-2007等规程规范中均给出了刚性基础下基桩桩顶竖向力计算公式；这些公式只适用于所有基桩的抗压刚度与抗拔刚度均为相同的常数。随着“基桩变刚度技术”的应用，实际工程中基础下方基桩“长短桩布置方案”时有采用；实际工程中，当基础下方个别基桩出现施工质量问题、需要补桩时，有时受施工条件制约，所补的桩会采用另外一种桩型(如原设计为预制桩，个别补打的桩采用灌注桩)；当基础下方同时出现受压桩和上拔桩时，如果基桩桩型相同(桩身材料、桩径、桩长、桩周和桩底土层等均相同。下同)，则基桩的抗拔刚度往往低于抗压刚度。当桩基设计中遇到这些问题时，现有规程规范中给出的基桩竖向力计算公式已不再适用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种考虑基桩刚度分布差异的刚性承台下桩顶竖向力计算方法，以解决现有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.考虑基桩刚度分布差异的刚性承台下桩顶竖向力计算方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取作用于基桩顶部刚性承台上的弯矩、竖向荷载的等效合力和每根基桩的竖向变形刚度；/n根据所述弯矩、竖向荷载的等效合力和竖向变形刚度计算得到每根基桩的桩顶竖向力。/n

【技术特征摘要】
1.考虑基桩刚度分布差异的刚性承台下桩顶竖向力计算方法，其特征在于，所述方法包括：
获取作用于基桩顶部刚性承台上的弯矩、竖向荷载的等效合力和每根基桩的竖向变形刚度；
根据所述弯矩、竖向荷载的等效合力和竖向变形刚度计算得到每根基桩的桩顶竖向力。


2.根据权利要求1所述考虑基桩刚度分布差异的刚性承台下桩顶竖向力计算方法，其特征在于，所述计算过程包括：
获取基桩的受拔时基桩刚度、受压时基桩刚度；
判断所述受拔时基桩刚度、受压时基桩刚度是否相等；
若相等则令竖向变形刚度等于受拔时基桩刚度或受压时基桩刚度；
根据竖向变形刚度、弯矩、竖向荷载的等效合力计算得到桩顶竖向力；
若不相等则通过基桩刚度迭代算法计算得到桩顶竖向力。


3.根据权利要求2所述的考虑基桩刚度分布差异的刚性承台下桩顶竖向力计算方法，其特征在于，所述基桩刚度迭代算法包括：
将每根基桩的受压时基桩刚度赋值给对应的竖向变形刚度；
根据所述竖向变形刚度计算得到每根基桩对应的第一轮桩顶竖向力；
将所述第一轮桩顶竖向力中小于等于零的基桩对应的受拔时基桩刚度重新赋值给对应的竖向变形刚度；
根据重新赋值的竖向变形刚度计算得到每根基桩对应的第二轮桩顶竖向力；
将第二轮桩顶竖向力中小于等于零的基桩对应的受拔时基桩刚度再次赋值给对应的竖向变形刚度；
根据再次赋值的竖向变形刚度计算得到每根基桩对应的第三轮桩顶竖向力；
迭代上述步骤，直到每一根桩顶竖向力小于等于零的基桩所赋值的竖向变形刚度为其受拔时基桩刚度，每一根桩顶竖向力大于零的基桩所赋值的竖向变形刚度为其受压时基桩刚度，从而得到所有基桩的桩顶竖向力。


4.根据权利要求1所述的考虑基桩刚度分布差异的刚性承台下桩顶竖向力计算方法，其特征在于，所述弯矩的获取过程如下：
获取基桩水平荷载作用方向的变化范围；
选取所述变化范围的代表方向的个数；
根据所述变化范围和代表方向的个数计算得到相邻两个方向的夹角；
根据所述夹角计算每根代表方向对应的弯...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢红前，项雯，朱岩，吉春明，王曦鹏，范亚宁，余文林，
申请(专利权)人：中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32