h型抗滑桩桩身结构段分式计算方法技术

本发明专利技术公开了一种h型抗滑桩桩身结构段分式计算方法，包括以下步骤：首先按照常规方法计算作用在后排桩的滑坡推力和前排桩桩前的抗力，然后根据桩—土变形协调条件计算出桩间土与前、后排桩的相互作用力；接着根据滑动面位置将h型抗滑桩划分为受荷段和锚固段；将受荷段前、后排桩视为固定端支座下的三次超静定结构，采用图乘法加以计算；然后根据计算出的滑面处内力值和地层条件，对锚固段前、后排桩弹性桩与刚性桩进行计算判别，接着采用相应方法进行计算。本发明专利技术提出了h型抗滑桩具体的结构计算步骤和方法，弥补了h型抗滑桩目前暂无合理结构计算方法的情况，此计算方法与实际受力情况接近，计算结果精确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于滑坡或边坡治理中的抗滑桩受カ分析方法，特别涉及ー种。
技术介绍
抗滑桩是穿过滑坡体嵌入滑床的钢筋混凝土构件，用以支挡滑体的滑动力，起稳定边坡的作用，适用于滑体加固。相比其他抗滑支撑结构，抗滑桩具有土方量开挖量小、エ期短等优点，是广泛采用的一种抗滑措施。抗滑桩对滑坡体的加固作用是利用抗滑桩嵌入 滑动面以下的稳定地层使得作用在抗滑桩上的滑体推力传递到稳定的地层，从而増加滑体的稳定性。当滑坡体下滑时受到抗滑桩的阻抗力，使桩前滑体达到稳定状态。h型抗滑桩是设置前、后两排钢筋混凝土桩，并用刚性连梁把前排桩桩顶与后排桩桩身联结起来，形成ー个双排支护的空间结构。h型抗滑桩作为空间组合式抗滑桩，结构形式复杂，如何在考虑整体受カ效应下前排桩、后排桩与连系梁的结构内力的计算科学、合理是非常关键的问题。h型抗滑桩目前暂无完整的桩身结构计算方法。因此急需ー种。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题是提供ー种。本专利技术的目的是这样实现的 本专利技术提供的ー种，包括以下步骤 Si:计算后排桩承受的滑坡推力和前排桩承受的桩前抗カ； 52:计算如排粧和后排粧粧间土压力；53:计算h型抗滑桩的前排桩和后排桩受荷段桩身与滑面处的内力值和位移值； 54:计算连系梁的内力值与水平位移值； 55:计算h型抗滑桩锚固段前排桩和后排桩的内力值。进ー步，所述桩间土压カ计算，具体包括以下步骤 521:建立分布荷载作用下的位移计算公式； 522:运用结构力学方法得出h型抗滑桩在分布荷载作用下的刚性结点的转角和水平位移量； 523:计算出刚性结点的水平位移值； 524:计算出前、后排桩及桩间土水平位移； 525:计算桩间土压力。进ー步，所述h型抗滑桩受荷段采用三次超静定结构图乘法计算内力值及位移值。进ー步，所述计算h型抗滑桩锚固段前排桩和后排桩的内力值包括计算h型抗滑桩锚固段前、后排桩弹性桩内力值；所述计算h型抗滑桩锚固段前、后排桩弹性桩内力值采用Ρ-y曲线法计算来确定滑面以下桩身弯矩Μ、剪力Q、水平位移/和转角1#。进ー步，所述计算h型抗滑桩锚固段前排桩和后排桩的内力值包括计算h型抗滑桩锚固段前、后排桩刚性桩内力值；所述计算h型抗滑桩锚固段前、后排桩刚性桩内力值采用刚性桩法计算来确定滑面以下桩身弯矩M、剪力Q、水平位移/和转角#。本专利技术的优点在 于本专利技术采用的方法有如下优点 (O明确了 h型抗滑桩的滑坡推力的分布问题，在得出前、后排桩的滑坡推力分布形式和规律上，通过建立变形协调方程，计算出后排桩与桩间土的相互作用力、以及桩间土与前排桩的作用力的量化关系。(2)对于h型抗滑桩上部受荷段的计算，将h型抗滑桩可以看做ー个由前、后排桩与连系梁共同组成的整体刚性抗滑结构来考虑，建立基于三次超静定图乘法的计算方法，导出h型抗滑桩受荷段结构内力及位移。(3)对于h型抗滑桩下部锚固段的计算，根据桩的类别，分别应用弹性桩P-y曲线法和刚性桩法进行计算。(4) 保证了此种抗滑桩结构的计算更接近实际受カ情况，科学可靠。本专利技术的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其它优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中 图I为本专利技术实施例提供的流程 图2为本专利技术实施例提供的h型抗滑桩前、后排桩推力分配计算模型示意 图3为本专利技术实施例提供的h型抗滑桩受荷段结构分析示意图I ; 图4为本专利技术实施例提供的h型抗滑桩受荷段结构分析示意图II ； 图5为本专利技术实施例提供的h型抗滑桩锚固段p-y曲线法桩身有限差分划分示意图I ; 图6为本专利技术实施例提供的h型抗滑桩锚固段p-y曲线法桩身有限差分划分示意图II。具体实施例方式以下将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的保护范围。图2为本专利技术实施例提供的h型抗滑桩前、后排桩推力分配计算模型示意图，如图所示，根据h型抗滑桩桩身结构的滑动面位置，将h型抗滑桩划分为上部受荷段和下部锚固段分别进行，把滑面以上的上部受荷段看做一个刚性整体，其承受的所有桩土作用力看做外力，即将滑坡推力、桩间土作用力、滑面上端桩前土抗カ等作为外荷载，通过结构力学方法计算受荷段的剪力、弯矩、位移。对于h型抗滑桩下部锚固段计算，可根据桩周岩土条件，采用弹性桩P-y曲线法或刚性桩法进行计算。图I为本专利技术实施例提供的流程图，如图所示本专利技术提供的ー种，包括以下步骤 Si:计算后排桩承受的滑坡推力和前排桩承受的桩前抗カ； S2 :计算前排桩和后排桩桩间土压力，具体包括以下步骤 521:建立分布荷载作用下的位移计算公式； 522:运用结构力学方法得出h型抗滑桩在分布荷载作用下的刚性结点的转角和水平位移量； 523:计算出刚性结点的水平位移值； 524:计算出前、后排桩及桩间土水平位移； 525:计算桩间土压力。S3 :计算h型抗滑桩的前排桩和后排桩受荷段桩身与滑面处的内力值和位移值； 所述h型抗滑桩受荷段采用三次超静定结构图乘法计算内力值及位移值。S4 :计算连系梁的内力值与水平位移值； 图3为本专利技术实施例提供的h型抗滑桩受荷段结构分析示意图I ;图4为本专利技术实施例提供的h型抗滑桩受荷段结构分析示意图II ;图5为本专利技术实施例提供的h型抗滑桩锚固段P-y曲线法桩身有限差分划分示意图I ;图6为本专利技术实施例提供的h型抗滑桩锚固段P-y曲线法桩身有限差分划分示意图II，即为锚固段的挠曲微分方程的中心差分形式示意图，如图所示 S5:计算h型抗滑桩锚固段前排桩和后排桩的内力值。所述计算h型抗滑桩锚固段前排桩和后排桩的内力值包括计算h型抗滑桩锚固段前、后排桩弹性桩内力值；所述计算h型抗滑桩锚固段前后排桩弹性桩内力值采用p-y曲线法计算来确定滑面以下桩身弯矩M、剪力Q、水平位移/和转角#。所述计算h型抗滑桩锚固段前排桩和后排桩的内力值包括计算h型抗滑桩锚固段前、后排桩刚性桩内力值；所述计算h型抗滑桩锚同段前、后排桩刚性桩内力值采用刚性桩法计算来确定滑面以下桩身弯矩M、剪力Q、水平位移/和转角#。下面结合附图具体说明计算方法步骤 (1)后排桩的滑坡推力及前排桩的桩前抗力可以采用常规方法的计算得到。然后构建计算模型，计算后排桩与桩间土的相互作用力Al、以及桩间土与前排桩的作用力A2， (2)由于前排桩、后排桩处于ー个平面，在纵向滑坡推力的作用下，将后排桩身承受滑坡推力产生的主动土压力q和桩间土产生的被动土压力Al进行叠加；前排桩承受桩间土压力A2和粧如抗カql进行置加，最终确定出使用在如排粧和后排粧上的荷载。(3)将h型抗滑桩受荷段简化成ー个两边为固定端的刚架来计算。将2n+3次超静定结构转化为ー个受2n+3个未知外力的静定结构，根据位移条件，可以写出力法典型方程 ++ ·Α.·— 0，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种h型抗滑桩桩身结构段分式计算方法，其特征在于包括以下步骤 Si:计算后排桩承受的滑坡推力和前排桩承受的桩前抗カ； 52:计算如排粧和后排粧粧间土压力； 53:计算h型抗滑桩的前排桩和后排桩受荷段桩身与滑面处的内力值和位移值； 54:计算连系梁的内力值与水平位移值； 55:计算h型抗滑桩锚固段前排桩和后排桩的内力值。2.根据权利要求I所述的h型抗滑桩桩身结构段分式计算方法，其特征在于所述桩间土压カ计算，具体包括以下步骤 521:建立分布荷载作用下的位移计算公式； 522:运用结构力学方法得出h型抗滑桩在分布荷载作用下的刚性结点的转角和水平位移量； 523:计算出刚性结点的水平位移值； 524:计算出前、后排桩及桩间土水平位移； 525:计算桩间土压力。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴贺军，王羽，唐胜传，陶丽娜，阎宗岭，贾学明，
申请(专利权)人：招商局重庆交通科研设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：