一种基于双向结构渐进法的抗拔桩桩长设计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于双向结构渐进法的抗拔桩桩长设计方法，包括：S1：建立初始抗拔桩设计参数的地下结构数值模型；S2：进行数值计算；S3：根据数值计算结果进行地下结构整体抗浮稳定性验算；S4：判断验算结果是否满足条件，若是进入S5；否则返回S1；S5：遍历各个桩端的竖向位移；S6：根据竖向位移的最大最小值，确定敏感系数的阈值；S7：根据阈值和各竖向位移对抗拔桩端单元进行变换；S8：判断当前抗拔桩端单元总体积是否等于单次迭代目标体积，若是进入S10，否则进入S9；S9：利用二分法调整敏感系数的阈值并返回S7；S10：判断当前抗拔桩端单元总体积是否满足总目标体积，若是结束设计，否则返回S1。返回S1。返回S1。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双向结构渐进法的抗拔桩桩长设计方法


[0001]本专利技术涉及抗拔桩桩长设计
，具体涉及一种基于双向结构渐进法的抗拔桩桩长设计方法。

技术介绍

[0002]随着地下空间的开发，许多地下结构物的埋深越来越大。此外，由于水资源保护政策，全国主要城市的地下水位呈上升趋势。因此，现在许多地下结构都承受着较大的水浮力荷载，抗浮是结构设计和施工中都应该重点考虑的问题。抗拔桩以其施工方便、使用寿命长、经济效益好等优点被广泛应用于各种抵抗扬压力的结构中。
[0003]为提高抗拔桩的力学性能，现有研究大多着眼于通过改变桩身结构来提高桩身的极限拉拔力。这些特殊结构的桩有树根桩、螺旋桩、扩口桩等。地下结构通过设置这些特殊结构的桩可以抵抗更达的扬压力，提高地下结构整体抗浮稳定性。但地下结构的底板在多种力的作用下(浮力、拉拔力、柱荷载)，会产生较大变形，进一步增加底板破坏风险，属于局部抗浮稳定性问题。
[0004]抗拔桩的设计参数包括桩长、桩径和桩间距。目前的桩参数设计大多以整体抗浮稳定性作为验算条件，采用等长、等径、均匀分布的方式布置桩。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双向结构渐进法的抗拔桩桩长设计方法，其特征在于，所述基于双向结构渐进法的抗拔桩桩长设计方法包括：S1：根据现场情况建立初始抗拔桩设计参数的地下结构数值模型；S2：利用所述地下结构数值模型进行数值计算，得到数值计算结果；S3：根据所述数值计算结果进行地下结构整体抗浮稳定性验算，得到验算结果；S4：判断所述验算结果是否满足条件，若是，进入S5；否则，返回S1；S5：遍历所述数值计算结果中各个桩端的竖向位移；S6：根据所有桩端的竖向位移的最大值和最小值，确定敏感系数的阈值；S7：根据所述敏感系数的阈值和各个桩端的竖向位移对抗拔桩端单元进行变换，得到当前抗拔桩端单元总体积；S8：判断当前抗拔桩端单元总体积是否等于单次迭代目标体积，若是，进入S10，否则，进入S9；S9：利用二分法调整所述敏感系数的阈值并返回S7；S10：判断所述当前抗拔桩端单元总体积是否满足总目标体积，若是，将当前抗拔桩端单元总体积所对应的抗拔桩端单元作为所述抗拔桩桩长输出，否则，返回S1。2.根据权利要求1所述的基于双向结构渐进法的抗拔桩桩长设计方法，其特征在于，所述S1中，所述初始抗拔桩设计参数包括抗拔桩的直径、长度、桩间距和桩的布置方式；所述地下结构数值模型包括抗拔桩、地下结构和周围土体；所述地下结构多个构件，多个构件包括基础底板、楼板、梁和柱；所述周围土体简化为均质土体，桩与土之间设置接触单元；所述土体采用库伦摩尔本构模型；所述抗拔桩和地下结构构件采用弹性本构模型。3.根据权利要求2所述的基于双向结构渐进法的抗拔桩桩长设计方法，其特征在于，所述S2中，所述数值计算包括地下水对地下结构的扬压力，所述扬压力利用公式p＝γ
w
h计算并以数值向上的均布荷载形式施加到所述基础底板上，式中h为地下水位面到基础底板的距离，γ
w
为水的重度。4.根据权利要求3所述的基于双向结构渐进法的抗拔桩桩长设计方法，其特征在于，所述S4中，所述条件包括，所述扬压力小于抗拔力。5.根据权利要求1所述的基于双向结构渐进法的抗拔桩桩长设计方法，其特征在于，所述S6中，所述敏感系数的阈值α
th
通过以下方式确定：α
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张威，焦旻，马永尚，王洲，孙大圣，王小朋，李鹏飞，吴杰，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：