筒型基础持力层最大深度确定方法和装置、存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种筒型基础持力层最大深度确定方法和装置、存储介质，包括：根据包含软土持力层的条形基础承载力计算模型和包含下卧层的条形基础竖向承载力持力层最大深度分析模型，得到持力层最大深度承载力参考影响率；根据包含软土持力层的三维筒型基础承载力计算模型和包含下卧层的筒型基础竖向承载力持力层最大深度分析模型，得到筒型基础不同持力层深度对承载力的影响率；根据持力层最大深度承载力参考影响率和筒型基础不同持力层深度对承载力的影响率，得到筒型基础在竖向荷载作用下持力层最大深度。采用本发明专利技术的技术方案，可分析筒型基础不同土层条件下的最大持力层深度，适用于实际工程条件，并且实际应用操作性强。性强。性强。

【技术实现步骤摘要】
筒型基础持力层最大深度确定方法和装置、存储介质


[0001]本专利技术属于筒型基础结构
，尤其涉及一种筒型基础持力层最大深度确定方法和装置、存储介质，进一步涉及一种竖向荷载作用下筒型基础在软土地基上的持力层最大深度确定方法和装置、存储介质。

技术介绍

[0002]筒型基础结构目前由于其良好的竖向承载和抗倾覆性能在海洋工程领域逐步发展。筒型基础受到的荷载超过极限承载力设计值时，会引发地基加速沉降破坏从而造成极大经济损失。在浅海海域海床表层分布有不同厚度的软土。极限承载力计算要考虑到基础尺寸及持力层深度内所有土层的性状，但目前针对筒型基础竖向承载持力层深度的确定仍未得到较好的解决，因此明确承载影响深度并量化其对海上风机宽浅式筒型基础承载特性的影响，成为确定筒型基础的承载力设计值及研究其承载特性中不可或缺的一环，具有重要的工程意义。现有持力层最大深度确定方法存在以下问题：土体参数存在过多假设，只适用于单层均质黏土，且理论计算只适用于条形基础。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是，提供一种筒型基础持力层最大深度确定方法和装置、存储介质，可分析筒型基础不同土层条件下的最大持力层深度，适用于实际工程条件，并且实际应用操作性强。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0005]一种筒型基础持力层最大深度确定方法，包括以下步骤：
[0006]根据包含软土持力层的条形基础承载力计算模型和包含下卧层的条形基础竖向承载力持力层最大深度分析模型，得到持力层最大深度承载力参考影响率；
[0007]根据包含软土持力层的三维筒型基础承载力计算模型和包含下卧层的筒型基础竖向承载力持力层最大深度分析模型，得到筒型基础不同持力层深度对承载力的影响率；
[0008]根据持力层最大深度承载力参考影响率和筒型基础不同持力层深度对承载力的影响率，得到筒型基础在竖向荷载作用下持力层最大深度。
[0009]作为优选，得到持力层最大深度承载力参考影响率包括：
[0010]根据包含软土持力层的条形基础承载力计算模型，得到条形基础在持力层中的极限承载力q
us1
；
[0011]根据包含下卧层的条形基础竖向承载力持力层最大深度分析模型，得到条形基础下卧层距离基础底面的距离Δh＝0.6B时的极限承载力q
us2
；其中，B为条形基础模型宽度；
[0012]根据q
us1
和q
us2
，得到持力层最大深度承载力参考影响率。
[0013]作为优选，得到筒型基础不同持力层深度对承载力的影响率：
[0014]根据包含软土持力层的三维筒型基础承载力计算模型，得到筒型基础在持力层中的极限承载力q
ub1
；
[0015]根据包含下卧层的筒型基础竖向承载力持力层最大深度分析模型，得到筒型基础下卧层距离基础底面不同Δh时的极限承载力q
ub2
；
[0016]根据q
ub1
和q
ub2
，得到筒型基础不同持力层深度对承载力的影响率。
[0017]作为优选，得到持力层最大深度承载力参考影响率η1为：
[0018][0019]作为优选，得到筒型基础不同持力层深度对承载力的影响率η2为：
[0020][0021]作为优选，得到筒型基础在竖向荷载作用下持力层最大深度为：将η2与Δh/D建立函数关系，令η2＝η1求得筒型基础最大持力层深度h
max
＝Δh
(η2＝η1)
，其中，Δh
(η2＝η1)
为当η2＝η1时筒型基础下卧层距离基础底面的距离。
[0022]本专利技术还提供一种筒型基础持力层最大深度确定装置，包括：
[0023]第一计算模块，用于根据包含软土持力层的条形基础承载力计算模型和包含下卧层的条形基础竖向承载力持力层最大深度分析模型，得到持力层最大深度承载力参考影响率；
[0024]第二计算模块，用于根据包含软土持力层的三维筒型基础承载力计算模型和包含下卧层的筒型基础竖向承载力持力层最大深度分析模型，得到筒型基础不同持力层深度对承载力的影响率；
[0025]第三计算模块，用于根据持力层最大深度承载力参考影响率和筒型基础不同持力层深度对承载力的影响率，得到筒型基础在竖向荷载作用下持力层最大深度。
[0026]本专利技术还提供一种存储介质，所述存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现筒型基础持力层最大深度确定方法。
[0027]本专利技术技术方案利用有限元计算方法，通过在筒型基础底部设置相对于持力层强度和刚度都较大的砂土下卧层，并设置不同下卧层与持力层的相对位置，计算筒型基础承载力随不同下卧层层深度的变化规律。通过计算条形基础在下卧层距基础地面为最大持力层厚度下的承载力影响率，作为筒型基础的持力层最大深度承载力参考影响率，依据承载力参考影响率确定对应的筒型基础的下卧层深度，进而准确评估实际工程中筒型基础最大持力层深度。
[0028]本专利技术具有的优点和积极效果是：
[0029]1、依据理论方法较为成熟的条形基础持力层影响深度解，计算得到条形基础承载力参考影响率η1，通过计算筒型基础不同持力层深度下的承载力影响率η2，并结合边界条件η2＝η1，可得筒型基础的持力层最大深度h
max
。该方法操作性强，可重复性高，因条形基础承载力参考影响率和筒基承载力影响率均为相对值，故该方法适用于不同类型的土体持力层类型，包括正常固结土、均质土、分层土等，通过建立包含软土持力层的条形基础、筒型基础承载力计算模型，包含软土持力层和砂土下卧层的条形基础筒型基础承载力计算模型，即可求解条形基础承载力参考影响率η1和筒型基础不同持力层深度对承载力的影响率η2。
[0030]2、运用ABAQUS有限元软件，采用静力分析步，计算效率高，耗时短，土体本构模型成熟，得到的承载力数值可靠。
[0031]3、综上所述，本专利技术符合工程实际，方法简单明确，易于计算。
附图说明
[0032]图1为筒型基础持力层最大深度确定方法的流程图；
[0033]图2条形基础计算模型及网格划分示意图；
[0034]图3条形基础计算模型中持力层与下卧层示意图；
[0035]图4筒型基础计算模型及网格划分示意图；
[0036]图5筒型基础计算模型中持力层与下卧层示意图；
[0037]图6均质黏土承载力影响率与无量纲下卧层深度关系示意图；
[0038]图7正常固结黏土承载力影响率与无量纲下卧层深度关系示意图；
[0039]图8离心机试验布置图。
具体实施方式
[0040]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种筒型基础持力层最大深度确定方法，其特征在于，包括以下步骤：根据包含软土持力层的条形基础承载力计算模型和包含下卧层的条形基础竖向承载力持力层最大深度分析模型，得到持力层最大深度承载力参考影响率；根据包含软土持力层的三维筒型基础承载力计算模型和包含下卧层的筒型基础竖向承载力持力层最大深度分析模型，得到筒型基础不同持力层深度对承载力的影响率；根据持力层最大深度承载力参考影响率和筒型基础不同持力层深度对承载力的影响率，得到筒型基础在竖向荷载作用下持力层最大深度。2.如权利要求1所述的筒型基础持力层最大深度确定方法，其特征在于，得到持力层最大深度承载力参考影响率包括：根据包含软土持力层的条形基础承载力计算模型，得到条形基础在持力层中的极限承载力q
us1
；根据包含下卧层的条形基础竖向承载力持力层最大深度分析模型，得到条形基础下卧层距离基础底面的距离Δh＝0.6B时的极限承载力q
us2
；其中，B为条形基础模型宽度；根据q
us1
和q
us2
，得到持力层最大深度承载力参考影响率。3.如权利要求2所述的筒型基础持力层最大深度确定方法，其特征在于，得到筒型基础不同持力层深度对承载力的影响率包括：根据包含软土持力层的三维筒型基础承载力计算模型，得到筒型基础在持力层中的极限承载力q
ub1
；根据包含下卧层的筒型基础竖向承载力持力层最大深度分析模型，得到筒型基础下卧层距离基础底面不同Δh时的极限承载力q
ub2
；根据q
ub1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁超，刘润，宋毅然，李斌，刘爱民，
申请(专利权)人：中交天津港湾工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：