一种桩基础地震失效模式的判别方法技术

一种桩基础地震失效模式的判别方法，属于基础抗震技术领域。确定监测的目标桩体，沿所确定的目标桩体的长度方向设置多个传感器，设置传感器的采集频率，采集并记录桩体的响应，根据采集的桩体响应，分别计算桩体的弯矩、剪力以及位移速率，将弯矩、剪力以及位移速率分别带入弯曲破坏、剪切破坏以及屈曲失稳破坏判别公式，进行桩体实时状态判别，直至目标桩体破坏或监测结束，并给出桩体状态的判断。本发明专利技术提供了一种可以用于实际工程中的同时考虑弯曲破坏、剪切破坏和屈曲失稳破坏的桩基失稳模式判别方法，基于材料力学基本原理，可以有效的判断出桩基的破坏模式，对后续的工程设计和研究提供有效的数据及宝贵的经验。

【技术实现步骤摘要】
一种桩基础地震失效模式的判别方法
本专利技术涉及一种桩基础地震失效模式的判别方法，属于基础抗震

技术介绍
随着国家的发展和社会的进步，我国的基础设施建设发展迅速，因此对于铁路工程、桥梁工程和港口工程等大型基础设施建设提出了更严格的要求。桩基础由于其经济性、耐久性和适用性的优势，成为目前各种工程中使用最为广泛的一种基础形式。通过历次地震灾害调查表明，地震会对桩基础产生多种破坏形式，常见的有剪切破坏、弯曲破坏和屈曲失稳破坏等。然而目前对于桩基础破坏模式的判别方法鲜有应用，尤其是桩基础的屈曲失稳破坏判别更是研究冷门，导致了现有的桩基础设计准则中很难合理的将桩基础屈曲失稳破坏考虑其中，使得桩基础设计存在设计缺陷，严重降低了铁路工程、桥梁工程和港口工程等大型基础设施的安全性，进而对国民经济造成不可估算的威胁。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供一种桩基础地震失效模式的判别方法。实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：一种桩基础地震失效模式的判别方法，所述方法包括如下步骤：<br>S1：确定监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桩基础地震失效模式的判别方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：/nS1：确定监测的目标桩体；/nS2：沿S1所确定的目标桩体的长度方向设置多个传感器；/nS3：设置S2中的传感器的采集频率；/nS4：采集并记录桩体的响应；/nS5：根据S4中采集的桩体响应，分别计算桩体的弯矩、剪力以及位移速率；/nS6：将S5中的弯矩、剪力以及位移速率分别带入弯曲破坏、剪切破坏以及屈曲失稳破坏判别公式，进行桩体实时状态判别；/nS7：重复S3-S6，直至目标桩体破坏或监测结束，并给出桩体状态的判断。/n

【技术特征摘要】
1.一种桩基础地震失效模式的判别方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
S1：确定监测的目标桩体；
S2：沿S1所确定的目标桩体的长度方向设置多个传感器；
S3：设置S2中的传感器的采集频率；
S4：采集并记录桩体的响应；
S5：根据S4中采集的桩体响应，分别计算桩体的弯矩、剪力以及位移速率；
S6：将S5中的弯矩、剪力以及位移速率分别带入弯曲破坏、剪切破坏以及屈曲失稳破坏判别公式，进行桩体实时状态判别；
S7：重复S3-S6，直至目标桩体破坏或监测结束，并给出桩体状态的判断。


2.根据权利要求1所述的一种桩基础地震失效模式的判别方法，其特征在于：S2中所述多个传感器采用位移传感器、应变传感器以及加速度传感器中的至少一种。


3.根据权利要求1或2所述的一种桩基础地震失效模式的判别方法，其特征在于：S2中所述多个传感器的布置间距为桩长的1/8～1/5。


4.根据权利要求3所述的一种桩基础地震失效模式的判别方法，其特征在于：S3中所述传感器采集频率分为静态频率和动态频率。


5.根据权利要求1或4所述的一种桩基础地震失效模式的判别方法，其特征在于：S5中所述桩体弯矩的计算公式为：



式中，
x为桩顶到桩身任意位置的距离，
t为监测时间内的任意时刻，

为求偏导数符号，
M(x,t)为桩体的不同埋深处的弯矩时程记录，
Ep为桩体的弹性模量，
Ip为桩体最小惯性矩，
y(x,t)为桩体的不同埋深处的位移时程记录，
θ(x,t)为桩体的不同埋深处的转角时程记录。


6.根据权利要求1或4所述的一种桩基础地震失效模式的判别方法，其特征在于：S5中所述桩体剪力的计算公式为：



式中，
x为桩顶到桩身任意位置的距离，
t为监测时间内的任意时刻，

为求偏导数符号，
y(x,t)为桩体的不同埋深处的位移时程记录，
V(x,...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐亮，满孝峰，李雪伟，丛晟亦，田爽，凌贤长，刘书幸，邱梦瑶，张毅，张征，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23