[发明专利]深厚填土荷载下单（双）排隔离管桩结构计算方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了深厚填土荷载下单(双)排隔离管桩结构的计算方法、系统及存储介质。方法首先采用单排管桩结构进行隔离，基于“简化荷载结构模型”计算隔离结构内力及位移，并判断隔离结构内力变形是否满足要求。对不满足要求的单排隔离结构进行调整，或采用双排隔离结构，并基于“非开挖双排桩模型”计算隔离结构内力及位移。在满足隔离结构内力及位移要求的前提下，基于有限元模型进行主体与隔离结构的整体共同作用分析，并判断主体结构内力变形是否满足要求，最终确定安全可靠且经济合理的单(双)排隔离管桩方案。本发明能够应用于多种型式的隔离结构在深厚填土荷载下的计算与设计，提高了精确度且便于实施，可广泛应用于建筑工程领域。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其是深厚填土荷载下单(双)排隔离管桩结构的计算方法、系统及存储介质。

背景技术

在山地建筑或道路边坡工程建设中，为降低主体结构受到两侧深厚填土的侧压力影响，经常使用到单(双)排管桩这一隔离手段。其中，当对工程建设中的隔离结构进行计算时，需要知道隔离结构的力学特性。

目前对隔离结构无成熟的计算方法，主要问题集中于单(双)排隔离管桩的受力模型及主体结构基础与隔离结构的共同工作机理分析。对于实际工程中复杂多样的隔离型式，往往采用大型有限元工具进行模拟计算，由于有限元参数众多，取值困难，经验性、敏感性较大，方法具有一定的局限性，难以指导工程设计。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种精确度高的深厚填土荷载下单(双)排隔离管桩结构的计算方法、系统及存储介质。

第一方面，本发明实施例提供了一种深厚填土荷载下单(双)排隔离管桩结构的计算方法，包括以下步骤：

步骤S1.初步采用单排管桩结构进行隔离，确定其布置方案、桩顶标高及桩底入土深度；

步骤S2.对单排隔离结构，基于“简化荷载结构模型”计算隔离结构内力及位移响应，并判断隔离结构内力变形是否满足要求；

步骤S3.对不满足要求的单排隔离结构，调整其桩径或桩间距，或采用双排隔离结构，采用双排隔离结构时基于“非开挖双排桩模型”计算隔离结构内力及位移响应；

步骤S4.在满足隔离结构内力及位移要求的前提下，基于平面有限元法进行主体结构与隔离结构的整体共同作用分析，并判断主体结构内力变形是否满足要求；

步骤S5.最终确定安全可靠且经济合理的单(双)排隔离管桩方案。

进一步，所述步骤S1中，单排管桩的布置方案指其桩径、桩间距大小；桩顶标高涉及填土引起的附加应力大小，根据使用需要进行调整；桩底入土深度进入坚硬土层。

进一步，所述步骤S2，包括以下步骤：

步骤S21.根据单排桩桩顶与主体结构的连接方式、桩底的入土深度确定计算支座条件；

步骤S22.确定单桩土压力计算宽度及土反力计算宽度；

步骤S23.确定填土附加应力在单桩上引起的外荷载大小；

步骤S24.采用“简化荷载结构模型”进行计算，并判断隔离结构内力变形是否满足要求。

进一步，所述步骤S21中，若单排桩与主体结构通过连接板或格梁连接，可等效其桩顶支座为可转动铰支座，若桩底进入一定深度的硬土层，可等效其桩底支座为可转动铰支座。

进一步，所述步骤S21中，作用在单根支护桩上的土压力计算宽度取排桩间距，土反力计算宽度根据规范规定取值。

进一步，步骤S23中，附加应力在单桩上引起的外荷载取为静止土压力，对放坡堆填段，应力扩散角取为45°。

进一步，所述步骤S3，包括如下步骤：