[发明专利]基于双向桩载荷测试测量值的荷载-沉降曲线绘制方法

说明书

本发明公开了一种绘制荷载‑沉降(Q‑S)曲线以评估测试桩的性能的方法(100)。方法(100)包括以下步骤：从双向桩载荷测试中收集(102)原始数据以构建测得的载荷‑位移图；基于桩土模型构建(104)模拟的载荷‑位移图；通过与所述载荷‑位移图相匹配来确认(106)模拟的载荷‑位移图；以及基于所述模拟的载荷‑位移图生成(108)荷载‑沉降(Q‑S)曲线图。

技术领域

本发明涉及桩载荷测试，更具体地涉及一种基于双向桩载荷测试测量值来绘制荷载-沉降(Q-S)曲线的方法。

背景技术

桩基自几千年前起就已在世界范围内广泛使用。世界各地的普遍做法是针对每种类型的载荷(即压力(ASTM D1143/D1143M)、抗拔(ASTM D3689/D3689M)、横向(ASTM D3966/D3966M))对桩进行载荷测试，测试通常在桩上进行。执行这些操作是为了确认设计荷载计算，了解打桩系统的适用性并确保桩的安全承载能力。

对于大型桩测试，引入并广泛使用了静态双向桩载荷测试。其提供了许多优点，如无限制的测试载荷、更高的载荷、更低的单位成本、小工作区域、所需的净空小、安全性提高、不需要反作用系统、计算摩擦与端承之比等。

由M.England(England 2003Bidirectional SL)撰写的题为Bi-directionalStatic Load Testing–State of the Art的公开出版物公开了静态载荷测试的使用，特别是在优化设计和地基行业中提供适用性和可施工性的验证方面时的双向载荷。论文中介绍了优点和缺点的回顾，以及如何克服一些已知的缺点以及对世界各地当前使用情况的评估。

没有现有技术公开充分描述双向桩载荷测试的程序以使用桩土模型绘制荷载-沉降图(Q-S曲线)，同时考虑双向静态轴向压缩负载下深基础的国际标准(ASTM D8169/D8169M)的静态双向桩载荷测试方法。

因此，现有技术中仍然需要一种计算系统和方法来绘制Q-S曲线以评估测试桩性能，以作为测量精度和效率的可行备选方案。

发明内容

为了提供对本发明某些方面的基本理解，以下给出了本发明的简化概述。该概述不是本发明的广泛综述。其唯一目的在于以简化形式提出本发明的一些构想来作为随后提出的更详细的描述的前序部分。

本发明的一个目的在于提供一种绘制荷载-沉降曲线(或Q-S曲线)以评估测试桩性能的方法。

本发明的另一个目的在于在桩载荷测试中利用双向原理。

本发明的又一目的在于使用荷载-沉降位移分析程序(QSDAP)来分析从双向桩载荷测试测量获得的原始数据。

本发明的又一目的在于使用桩土模型来绘制Q-S曲线。

因此，这些目的可通过遵循本发明的教导来实现。本发明的第一方面公开了一种绘制Q-S曲线以评估测试桩性能的方法。该方法包括以下步骤：从双向桩载荷测试中收集原始数据以构建测得的载荷-位移图；基于桩土模型构建模拟的载荷-位移图；通过与所述测得的载荷-位移图相匹配来确认模拟的载荷-位移图；以及基于所述模拟的载荷-位移图生成荷载-沉降(Q-S)曲线。

通过仔细阅读下文提供的详细描述并适当参考附图，将更好地理解本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点。

附图说明

当结合本发明的优选实施例的附图阅读以下详细描述时，本发明的特征将更容易理解和领会，在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的绘制Q-S曲线以评估测试桩的性能的流程图；

图2示出了根据本发明的实施例的基于桩土模型构建模拟的载荷-位移图的流程图；

图3A示出了根据本发明的实施例的划分为多个单元以用于桩土模型分析的桩；