[发明专利]一种桩基变刚度调平方法、设备、介质

权利要求书

1.一种桩基变刚度调平方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，获取建模数据，所述建模数据包括调平前的桩基信息、计算控制参数以及地质信息；

步骤S2，根据所述桩基信息和所述地质信息，采用壳单元模拟底板，采用弹簧单元模拟桩基，建立桩基、基础与上部结构共同作用的计算模型，根据所述建模数据，通过所述计算模型获取桩顶竖向位移及反力并计算桩顶沉降；

步骤S3，根据所述桩顶沉降及预期沉降要求，迭代分析确定核心筒部分的合理桩长以及外框部分的合理桩长，得到调平后的桩基信息。

2.根据权利要求1所述的一种桩基变刚度调平方法，其特征在于，所述的通过所述计算模型获取桩顶竖向位移及反力并计算桩顶沉降的过程包括如下步骤：

根据所述计算控制参数，采用下式计算所述桩顶沉降，

其中，ψ为沉降计算经验系数，σ_zi为水平面影响范围内各基桩对应力计算点桩端平面以下第i层土1/2厚度处产生的附加竖向应力之和，s_e为桩身压缩量，E_si为第i层计算土层的压缩模量，Q_j为第j桩在荷载效应准永久组合下桩顶附加荷载，l_j为第j桩桩长，α_j为第j桩总桩端阻力与桩顶荷载之比，I_p,ij、I_s,ij分别为第j桩的桩端阻力和桩侧阻力对计算轴线第i层计算土层1/2厚度处的应力影响系数，ξ_e为桩身压缩系数，E_c为桩身混凝土的弹性模量，A_ps为桩身截面面积。

3.根据权利要求1所述的一种桩基变刚度调平方法，其特征在于，所述的桩基信息包括桩径、桩顶标高、桩身弹性模量、筏板厚度、底板弹性模量，所述的计算控制参数包括沉降经验系数、附加应力计算水平向有效影响范围、沉降计算附加应力与土自重应力限值、迭代收敛次数及允许误差、桩长迭代步长、初始桩长、预期最大沉降及最小沉降。

4.根据权利要求1所述的一种桩基变刚度调平方法，其特征在于，确定核心筒部分的合理桩长以及外框部分的合理桩长包括如下步骤：

判断底板中心沉降是否满足预设要求，若否，调整所有桩长，获取修改后的桩基信息，并执行步骤S3，若是，判断桩长对应的竖向承载力是否符合预设要求，若否，调整桩基布置，获取修改后的桩基信息，并执行步骤S3，若否，则当前的核心筒部分桩长即为合理桩长；

判断底板差异沉降是否满足预设要求，若否，调整外框部分桩长，获取修改后的桩基信息，并执行步骤S3，若是，判断外框部分桩长对应竖向承载力是否符合预设要求，若否，调整桩基布置，获取修改后的桩基信息，并执行步骤S3，若是，则当前的外框部分桩长即为合理桩长。

5.根据权利要求1所述的一种桩基变刚度调平方法，其特征在于，所述的桩顶竖向位移及反力通过ETABS模型获得，核心筒及外框部分合理桩长根据沉降计算结果迭代获得。

6.根据权利要求1所述的一种桩基变刚度调平方法，其特征在于，所述调平后的桩基信息的获取过程包括如下步骤：

判断所述桩顶竖向位移和桩顶沉降的差值是否在预设的范围内，若否，调整所述计算控制参数，并执行步骤S2，若否，判断，若否，调整所述桩基信息，重新执行步骤S2，若是，则得到的所述桩基信息即为调平后的桩基信息。

7.根据权利要求6所述的一种桩基变刚度调平方法，其特征在于，所述的调整所述计算控制参数包括如下步骤：

将所述计算模型中弹簧单元竖向刚度调整为桩顶竖向反力和所述桩顶沉降的比值。

8.根据权利要求1所述的一种桩基变刚度调平方法，其特征在于，所述的地质信息通过EXCEL文件获取，所述的桩基信息通过DWG文件获取。