[发明专利]一种上承式拱桥拱座嵌固式基础锚固深度的评判方法

权利要求书

1.一种上承式拱桥拱座嵌固式基础锚固深度的评判方法，其特征在于，包含如下步骤：

a、依据桥梁各构件的设计参数，建立钢桁拱桥有限元模型，有限元模型包括拱上墩(1)、拱上梁(2)、钢桁拱圈(3)及三者之间的约束关系，求得嵌固式基础(4)受拱脚底部内力，拱脚底部内力包括拱脚底部弯矩M_拱脚和拱脚底部剪力Q_拱脚；

b、考虑土层和岩层对嵌固式基础(4)的影响，单独建立嵌固式基础(4)的有限元模型，在嵌固式基础(4)顶面施加拱脚底部内力，求得嵌固式基础(4)的基础侧壁岩石压应力σ，其中，σ＝σ_M+σ_Q，σ_M表示嵌固式基础(4)自重、拱脚底部内力以及土层和岩层的影响共同引起的总弯矩M产生的基础侧壁岩石压应力，σ_Q表示嵌固式基础(4)自重、拱脚底部内力以及土层和岩层的影响共同引起的总剪力Q产生的基础侧壁岩石压应力；

c、若σ≤[σ]，则嵌固式基础(4)的锚固深度满足要求，其中，[σ]表示基础侧壁岩石的容许压应力，若σ＞[σ]，则对嵌固式基础(4)进行优化设计，然后重复步骤a-b，直至满足要求。

2.根据权利要求1的评判方法，其特征在于，考虑土层和岩层对嵌固式基础(4)的影响通过分别计算嵌固式基础(4)的土层弹性支承刚度k_土和岩层弹性支承刚度k_岩来模拟，k_土＝C_土BZ_土，k_岩＝C_岩BZ_岩，其中，C_土＝my，m表示土层地基系数的比例系数，y表示嵌固式基础(4)在土层中的深度，C_土表示垂直嵌固式基础(4)侧面土层的水平地基系数，Z_土表示土层中同侧相邻两个弹性支承的竖向间距，C_岩表示岩层的地基系数，B表示嵌固式基础(4)的宽度，Z_岩表示岩层中同侧相邻两个弹性支承的竖向间距。

3.根据权利要求1的评判方法，其特征在于，拱脚底部弯矩M_拱脚＝max{M_a，M_b}，其中，M_a＝M₁+M₂+M₃，M_b＝M₁+M₄，M₁表示钢桁拱桥恒载作用引起的拱脚底部弯矩，M₂表示活载作用引起的拱脚底部弯矩，M₃表示附加力作用引起的拱脚底部弯矩，M₄表示地震荷载作用引起的拱脚底部弯矩；拱脚底部剪力Q_拱脚＝max{Q_a，Q_b}，其中，Q_a＝Q₁+Q₂+Q₃，Q_b＝Q₁+Q₄，Q₁表示钢桁拱桥恒载作用引起的拱脚底部剪力，Q₂表示活载作用引起的拱脚底部剪力，Q₃表示附加力作用引起的拱脚底部剪力，Q₄表示地震荷载作用引起的拱脚底部剪力。

4.根据权利要求3的评判方法，其特征在于，钢桁拱桥的恒载包含成桥阶段钢桁拱桥的自重、二期恒载和基础变位。

5.根据权利要求3的评判方法，其特征在于，附加力包含温度应力、制动力和风力。

6.根据权利要求1-5任一的评判方法，其特征在于，设计参数包括拱上墩(1)、拱上梁(2)、钢桁拱圈(3)及嵌固式基础(4)各自的容重γ、泊松比ν、弹性模量E、线膨胀系数α、长度L、面积A和截面惯性矩I。