[发明专利]一种多锤击信号联合反演基桩承载力的分析方法

权利要求书

1.一种多锤击信号联合反演基桩承载力的分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、在距离基桩桩顶上方不同高度处，通过重锤对所述桩顶进行多次锤击，并在每一次锤击时，获取安装端面的实测力曲线以及所述安装端面的质点速度实测曲线；

步骤S2、根据信号采集时间间隔、安装端面位置至桩底的测试长度和波在该测试长度内的平均波速，将安装端面位置至桩底区间基桩划分为一组等长度的基桩单元，每个基桩单元内材料特性、截面均匀，根据桩土相互作用物理模型，确定所有基桩单元的桩土相互作用的模型参数集合，建立基于所述模型参数集合的约束条件；

步骤S3、以每一次锤击时的所述实测力曲线为力边界条件，求解桩土系统偏微分波动方程，得到每一次锤击时所述安装端面的质点速度计算曲线，所述质点速度计算曲线与所述桩土相互作用的模型参数有关；

步骤S4、根据每一次锤击时的所述质点速度计算曲线和所述质点速度实测曲线间差异，建立反映质点速度计算曲线与质点速度实测曲线差异的目标函数；

步骤S5、在所述约束条件内，调整所述模型参数集合中的桩土相互作用的模型参数，求解所述目标函数，得到目标函数值，当参数调整前、后的所述目标函数值差值小于预设误差值，完成反演分析，由此时桩土相互作用的模型参数得到基桩承载力。

2.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述步骤S1中获取安装端面的实测力曲线以及所述安装端面的质点速度实测曲线具体包括：

通过应变环测试安装端面的应变信号ε_m(t)，由所述应变信号ε_m(t)、所述安装端面的截面积及波速参数得到所述安装端面的实测力曲线F_m(t)；通过加速度传感器测试所述安装端面的加速度信号a_m(t)，将所述加速度信号a_m(t)积分计算得到所述安装端面的质点速度实测曲线V_m(t)；

其中,所述安装端面为所述应变环和所述加速度传感器安装在距所述基桩桩顶以下的同一个截面。

3.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述步骤S2中将安装端面位置至桩底区间基桩划分为一组等长度的基桩单元具体包括：

a、根据公式计算波在所述测试长度内行进一个来回所需的采样点数N_s，其中，Δτ为所述信号采集时间间隔，L_g为所述安装端面位置至桩底的测试长度，为所述平均波速，符号Int表示对计算值取整；

b、根据公式N_e＝Int(N_s/N_max)+1，计算所述采样点数N_s相对于N_max的倍数N_e，其中，N_max为预设的所述基桩单元数量；

c、根据公式N＝Int(N_s/N_e)，计算所述基桩单元数量N；

d、根据所述基桩单元数量N，由ΔL＝L_g/N计算所述基桩单元的长度ΔL。