可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法、系统及介质，方法包括：根据嵌岩桩的初始几何缺陷构建第一几何模型；确定液化后土体的初始土反力、初始位移、极限土反力以及极限位移，进而确定液化后土体的P

【技术实现步骤摘要】
可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法、系统及介质


[0001]本专利技术涉及岩土工程
，尤其是一种可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法、系统及介质。

技术介绍

[0002]强震下，土体液化会对桩支承结构造成较为严重的破坏，液化土中桩的屈曲破坏引起了广泛的关注。桩基础是将荷载从上部结构穿过液化土层传递到非液化土层或者岩石上。虽然桩基础被认为是基础抗液化的有效方式，但是，在很多次地震中，比如1964年日本新潟地震和1995年神户地震，都观察到桩基发生了破坏。在液化的过程中，桩周围的饱和砂土因液化失去了大部分的强度和刚度，无法为桩提供足够的侧向支撑，桩可能会在较大的轴向荷载作用下发生屈曲失稳而失效。
[0003]在饱和砂完全液化后，现有技术在计算桩基的临界轴向荷载时，将桩基视为无支撑的细长柱，使用欧拉屈曲理论计算桩的临界轴向荷载，而不考虑液化土阻力的影响，导致计算得到的临界轴向荷载并不准确。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0005]为此，本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法，其特征在于，包括以下步骤：根据嵌岩桩的初始几何缺陷构建第一几何模型；确定液化后土体的初始土反力、初始位移、极限土反力以及极限位移，进而根据所述初始土反力、所述初始位移、所述极限土反力以及所述极限位移确定液化后土体的P
‑
Y曲线；根据所述第一几何模型和所述P
‑
Y曲线确定不同埋置比下嵌岩桩的临界轴向荷载，进而对所述不同埋置比下嵌岩桩的临界轴向荷载进行拟合，得到临界轴向荷载与液化土残余强度比的第一映射关系，其中，所述液化土残余强度比为液化土残余强度与初始垂直有效应力的比值；获取待预测嵌岩桩的第一埋置比，并根据可液化场地的等效纯砂标准贯击数确定可液化场地的第一液化土残余强度比，进而根据所述第一埋置比、所述第一液化土残余强度比和所述第一映射关系预测得到待预测嵌岩桩的第一临界轴向荷载。2.根据权利要求1所述的一种可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法，其特征在于，所述初始几何缺陷通过半正弦剖面或四分之一正弦剖面表示，所述第一几何模型为：或，其中，(x1，y1)表示半正弦剖面的节点坐标，(x2，y2)表示四分之一正弦剖面的节点坐标，a表示初始缺陷振幅。3.根据权利要求1所述的一种可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法，其特征在于，所述极限土反力通过下式确定：p
u
＝N
s
τ
max
D其中，p
u
表示极限土反力，N
s
表示换算系数，D表示桩径，τ
max
表示液化土极限抗剪强度。4.根据权利要求1所述的一种可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法，其特征在于，所述根据所述第一几何模型和所述P
‑
Y曲线确定不同埋置比下嵌岩桩的临界轴向荷载，进而对所述不同埋置比下嵌岩桩的临界轴向荷载进行拟合，得到临界轴向荷载与液化土残余强度比的第一映射关系这一步骤，其具体包括：根据所述第一几何模型和所述P
‑
Y曲线确定不同埋置比下考虑液化土残余强度的嵌岩桩的第二临界轴向荷载；通过欧拉屈曲理论确定不同埋置比下不考虑液化土残余强度的嵌岩桩的第三临界轴向荷载；根据所述第二临界轴向荷载和所述第三临界轴向荷载确定两者的百分比增量；确定不同埋置比下所述百分比增量与液化土残余强度比的拟合系数，进而根据所述拟合系数确定临界轴向荷载与液化土残余强度比的第一映射关系。5.根据权利要求4所述的一种可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法，其特征在于，通过下式对百分比增量和液化土残余强度比进行拟合得到拟合系数：ΔP
cr
＝k
×
S
r
/σ
′
vo
×
100％
其中，ΔP
cr
表示第二临界轴向荷载与第三临界轴向荷载的百分比增量，k表示拟合系数，S
r
/σ
’
vo
表示液化土残余强度比，S
r

【专利技术属性】
技术研发人员：张效禹，朱海波，岑志豪，罗子航，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：