[发明专利]一种模拟抗滑桩对桥梁墩台作用的简化数值模拟方法

权利要求书

1.一种模拟抗滑桩对桥梁墩台作用的简化数值模拟方法，其特征在于，

建立局部三维数值模型，局部三维数值模型包括软土滑动层(1)、基岩稳定层(2)和桥梁墩台(3)；

通过施加水平位移场模拟抗滑桩(4)形变引起的土体剪切变形，选择抗滑桩(4)设计位置作为局部三维数值模型的水平位移场施加边界，桥梁墩台(3)与抗滑桩(4)之间的净距即为桥梁墩台(3)至施加边界的距离，水平位移场施加于滑动层(1)，稳定层(2)的水平位移为零；

根据抗滑桩(4)的变形模式拟合抗滑桩(4)的变形函数，对于抗滑桩(4)的变形模式，若抗滑桩(4)为刚性桩，对应的变形函数为一次函数，若抗滑桩(4)为弹性桩，对应的变形函数为多项式；

确定水平位移场的施加速率，利用变形函数在局部三维数值模型边界逐步施加水平位移场；

局部三维数值模型求解过程中，获取施加的边界位移与桥梁墩台(3)水平变形的关系。

2.根据权利要求1所述的简化数值模拟方法，其特征在于，在建立局部三维数值模型前，建立与其对应的局部三维地质模型。

3.根据权利要求2所述的简化数值模拟方法，其特征在于，局部三维地质模型宽度为桥梁墩台(3)宽度5倍以上，桥梁墩台(3)位于局部三维地质模型宽度方向的中轴线上。

4.根据权利要求1所述的简化数值模拟方法，其特征在于，施加边界处某一时刻的水平位移根据下式求得：

u＝v×N

其中，u为施加边界处的水平位移；v为水平位移场的加载速率；N为时步。

5.根据权利要求1所述的简化数值模拟方法，其特征在于，局部三维数值模型底部设置为固定边界、顶部设置为自由边界；抗滑桩(4)设计位置所在滑动层(1)边界设置为自由边界、抗滑桩(4)设计位置所在稳定层(2)设置为限制法向位移，其余各边界设置为限制法向位移。

6.根据权利要求1-5任一项所述的简化数值模拟方法，其特征在于，确定桥梁墩台(3)的水平变形允许值[L]。

7.根据权利要求6所述的简化数值模拟方法，其特征在于，在获取施加的边界位移与桥梁墩台(3)水平变形的关系后，将桥梁墩台(3)达到水平变形允许值[L]时，施加在边界的水平位移场作为抗滑桩(4)的变形曲线。

8.根据权利要求7所述的简化数值模拟方法，其特征在于，通过控制抗滑桩(4)的水平变形，使桥梁墩台(3)的水平位移位于容许范围内。