【技术实现步骤摘要】
抗滑桩的安全系数计算方法、装置、设备及可读存储介质
[0001]本专利技术涉及滑坡防治
，具体而言，涉及一种抗滑桩的安全系数计算方法、装置、设备及可读存储介质。
技术介绍
[0002]当前对于边坡的安全性分析往往从滑体岩土体的安全系数出发，通过计算安全系数并制定阈值，由此来对边坡进行处置，但是，现有的加固后边坡安全性分析还很缺乏，一般都认为边坡加固后的安全系数都是按照边坡的抗滑力和剩余下滑力来计算的，无法有效的分析加固后边坡的安全性，因此需要一种能够基于岩土体性质变化、滑面变化等造成的滑坡推力变化，进行实时动态分析抗滑桩加固边坡后的安全系数的方法。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种抗滑桩的安全系数计算方法、装置、设备及可读存储介质，以改善上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：第一方面，本申请提供了一种抗滑桩的安全系数计算方法，包括：获取第一信息、第二信息和第三信息，所述第一信息包括抗滑桩的形状参数信息、配筋参数信息和荷载参数信息，所述第二信息为抗滑桩内所有采样点...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种抗滑桩的安全系数计算方法，其特征在于，包括：获取第一信息、第二信息和第三信息，所述第一信息包括抗滑桩的形状参数信息、配筋参数信息和荷载参数信息，所述第二信息为抗滑桩内所有采样点的位移信息，所述第三信息为抗滑桩内所有采样点的位移加速度信息；将所述第一信息发送至承载能力计算模型内进行计算，得到第四信息，所述第四信息包括所述抗滑桩的正截面承载能力参数和抗滑桩的斜截面承载能力参数；将所述第一信息、所述第二信息、所述第三信息和所述第四信息发送至安全系数计算模型进行计算，得到抗滑桩内所有采样点的安全系数；将抗滑桩内所有采样点的安全系数进行对比，并将对比得到的最小的安全系数作为抗滑桩的安全系数。2.根据权利要求1所述的抗滑桩的安全系数计算方法，其特征在于,将所述第一信息发送至承载能力计算模型内进行计算，得到第四信息，包括；将所述第一信息内的荷载参数信息发送至荷载类型判断模型进行判断，确定所述抗滑桩的荷载类型，所述荷载类型判断模型为根据所述抗滑桩的荷载对支座截面所产生的剪力值占总剪力值的比例判断所述荷载类型的模型，所述荷载类型包括普通荷载类型和集中荷载类型；根据所述抗滑桩的荷载类型、所述抗滑桩对应的正截面承载能力计算公式和斜截面承载能力计算公式，计算得到所述抗滑桩的正截面承载能力参数和所述抗滑桩的斜截面承载能力参数；所述抗滑桩对应的正截面承载能力计算公式为：
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（1）所述公式（1）中，为斜截面承载能力值，为受拉区钢筋抗拉强度设计值，为受拉区钢筋面积，为混凝土强度系数，混凝土等级不超过C50时，取为1.0，等级为C80时，取为0.94，其间线性内插，为混凝土轴心抗压强度设计值，为抗滑桩的截面宽度，是受压区钢筋抗压强度设计值，，是受压区钢筋面积，是抗滑桩的截面有效高度，为受压区钢筋中心与受压区边缘的距离；所述斜截面承载能力计算公式包括普通荷载的抗滑桩的斜截面承载能力计算公式和集中荷载的抗滑桩的斜截面承载能力计算公式，所述普通荷载的抗滑桩的斜截面承载能力计算公式为：
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（2）所述公式（2）中，为斜截面承载能力值，为混凝土轴心抗拉强度设计值，为箍筋的设计抗拉强度，为沿构件长度箍筋间距，为配置在同一截面内箍筋各肢的全部
截面面积，，为同一个截面内箍筋的肢数，为单肢箍筋的截面面积，为穿过计算斜截面的弯起钢筋截面面积，为弯起钢筋与梁纵轴的夹角；所述集中荷载的抗滑桩的斜截面承载能力计算公式为：
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（3）所述公式（3）中，为斜截面承载能力值，为剪跨比，其值为，为抗滑桩承受的弯矩。3.根据权利要求1所述的抗滑桩的安全系数计算方法，其特征在于,将所述第一信息、所述第二信息、所述第三信息和所述第四信息发送至安全系数计算模型进行计算，包括：将所述第一信息和所述第二信息按照预设的滑坡推力决定参数计算公式进行计算，得到抗滑桩内所有采样点的滑坡推力决定参数；所述滑坡推力决定参数计算公式包括固定端桩底类型的滑坡推力决定参数计算公式、铰支端桩底类型的滑坡推力决定参数计算公式和自由端桩底类型的滑坡推力决定参数计算公式，所述固定端桩底类型的滑坡推力决定参数计算公式为：
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（4）
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（5） （6）
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（7）
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（8）所述铰支端桩底类型的滑坡推力决定参数计算公式为：
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（9）
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（10） （11）
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（12）
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（13）所述自由端桩底类型的滑坡推力决定参数计算公式为：
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（14）
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（15） （16）
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（17）
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（18）所述公式（4）至公式（8）中，和均为滑坡推力决定参数，为滑坡推力的顶部分布荷载，为滑坡推力的顶部分布荷载与滑坡推力的底部超越分布荷载的比值，为滑坡推力的底部超越分布荷载，为抗滑桩由上往下的第j个左侧采样点的位移，为的四次方，是桩顶的位移距离，为抗滑桩由下往上的第n个右侧采样点的位移，为的四次方，是地基系数随深度增加的比例系数，是抗滑桩的计算宽度，弹性模量由混凝土材料决定，惯性矩由桩截面尺寸决定， 为的次方，为第j个左侧采样点与桩顶距离，为的五次方，为第n个右侧采样点与桩顶距离，为的五次方，为的次方，为的次方，为滑面至桩顶的距离，、、、和均为抗滑桩的影响参数，为抗滑桩的截面宽度；所述公式（9）至公式（13）中，、、和均为抗滑桩的影响参数；所述公式（14）至公式（18）中，、、和均为抗滑桩的影响参数，为右侧采样点到桩顶的距离，为的四次方；将所述第一信息和所述第四信息发送至有效安全系数计算模块进行计算，得到所有采样点的有效安全系数；所述有效安全系数计算模块内包含有分布安全系数计算公式、平均安全系数计算公式和有效安全系数计算公式，所述分布安全系数计算公式为：
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（19）所述平均安全系数计算公式为：
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（20）所述有效安全系数计算公式为：
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（21）
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（22）所述公式（19）中，为斜截面承载能力值，为斜截面承载能力值，为抗滑桩受到的最大弯矩，为抗滑桩受到的最大剪力，为采样点的分布安全系数，的范围为，n表示有n右侧个采样点，为结构安全性系数，当边坡安全等级为一级时，，二级时，，三级时，，为荷载分项系数，；所述公式（20）中，为所有采样点的平均安全系数；所述公式（21）和所述公式（22）中，为所有采样点的分布安全系数的方差，为所有采样点的有效安全系数，为的二次方；将所述第三信息发送至有效均匀系数计算模块进行计算，得到所有采样点有效均匀系数；所述有效均匀系数计算模块包含有影响系数计算公式、均匀系数计算公式、平均均匀系数的计算公式和有效均匀系数计算公式，所述影响系数计算公式为：
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（23）
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（24）所述均匀系数计算公式为：
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（25）所述平均均匀系数的计算公式为：
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（26）所述有效均匀系数的计算公式为：
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（27）
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（28）所述公式（23）和所述公式（24）中，和为每个采样点第v个时间长度的影响系数，、、分别为第个时间长度的加速度曲线、第个时间长度的加速度曲线和第个时间长度的加速度曲线，为和的互功率谱密度函数，为和的互功率谱密度函数，为的自功率谱密度函数，为的自功率谱密度函数，为与相除后的实部值，为与相除后的实部值，为与相除后的虚部值，为与相除后的虚部值，，为与的皮尔逊相关系数，，为与的皮尔逊相关系数；所述公式（25）中，为每个采样点的第v个时间长度的均匀系数，其中v的值在之间，n表示有n右侧个采样点；所述公式（26）中，为所有采样点的平均均匀系数；所述公式（27）和所述公式（28）中，为所有采样点的均匀系数方差，为所有采样点的有效均匀系数，为的二次方；将所有采样点的有效安全系数和采样点对应的有效均匀系数进行乘积计算，得到每个采样点的安全系数。4.根据权利要求3所述的抗滑桩的安全系数计算方法，其特征在于,将所述第一信息和所述第二信息按照预设的滑坡推力决定参数计算公式进行计算，包括：将所述第一信息内的形状参数信息发送至桩底类型判断模型进行判断，确定所述抗滑桩的桩底类型，所述桩底类型判断模型为根据所述抗滑桩滑面至桩底的岩层结构判断所述抗滑桩的桩底类型的模型，所述抗滑桩的桩底类型包括自由端桩底类型、铰支端桩底类型和固定端桩底类型；基于所述抗滑桩的桩底类型获取所述抗滑桩对应的滑坡推力决定参数计算公式；将所述第一信息和所述第二信息按照所述抗滑桩对应的滑坡推力决定参数计算公式进行计算，得到所述抗滑桩内所有采样点的滑坡推力决定参数。5.一种抗滑桩的安全系数计算装置，其特征在于，包括：获取单元，用于获取第一信息、第二信息和第三信息，所述第一信息包括抗滑桩的形状
参数信息、配筋参数信息和荷载参数信息，所述第二信息为抗滑桩内所有采样点的位移信...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨长卫，童心豪，陈光鹏，温浩，吴东升，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
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