[发明专利]振动法和传递函数法结合的试桩技术无效

专利信息
申请号: 88108160.4 申请日: 1988-11-24
公开(公告)号: CN1017749B 公开(公告)日: 1992-08-05
发明(设计)人: 潘时声 申请(专利权)人: 浙江省建筑科学研究所
主分类号: G01N3/32 分类号: G01N3/32
代理公司: 浙江省专利事务所 代理人: 束晓前
地址: 浙江省杭州*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 振动 传递函数 结合 技术
【说明书】:

发明涉及土木建筑工程中桩基的测试方法。

目前国内外采用的动力试桩方法很多,主要有大应变法和小应变法两类。大应变法主要用于测试桩的承载力,但由于其所加荷载较大,所以测试设备笨重,并没有完全摆脱静载试验的烦恼,此外,它的理论并不严密,建立的计算公式中还有不少参数需要通过试验和动静对比来确定,因此很难达到较高的精确度。小应变法目前主要用于检查桩的质量,对于桩的承载力值,只能凭动静对比和经验来确定,因此有时误差较大。CN061079    64A中公开了一种测桩方法,难以全面考虑桩长、地质情况、桩直径、桩混凝土弹性模量等参数的影响。

本发明的目的是解决桩的承载力和刚度之间的关系,从而使桩的小应变动测方法能较精确地测得实际单桩承载力。

本发明技术方案实现的方法,采用稳态扫频强迫振动法(简称振动法)和传递函数法结合来测试单桩承载力:

1、用振动法测试桩的刚度K

激振力F激振桩,得桩的速度导纳反应曲线(图1)。图中V0和F0分别为桩顶振动速度V和激振力F的振幅,f为激振频率,由此计算桩的动刚度K

K=2πfVoFo]]>

2、确定单桩承载力。采用传递函数法计算桩顶荷载P与位移S的关系,即P~S曲线,然后求得桩的承载力Pu与刚度K的比值Kr 实现步骤:

d、假定桩周围土对桩的摩阻力f(S)以下面的传递函数形式表示:

f(S)= (CfuS)/(Su+(C-1)S)

式中:fu为桩周土极限摩阻力;Su为相应的位移;S为桩某截面的位移;C为系数,取决于传递函数初始切线与极限摩阻力的关系。

e、相应地假定单位面积桩端阻力r(Sb):

r(Sb)= (CRuSb)/(Sbu+(c-1)Sb)

式中:Ru为桩端极限承载力,Sbu为桩端相应的位移,Sb为桩端位移,C为系数。

f、求桩的P~S关系曲线,计算公式:

式中:u为桩截面周长;A为桩截面积:E为桩混凝土弹性模量;L为桩长;Z为桩截面,F(S)为传递函数f(S)的原函数。

f、根据前述e求得的P~S曲线,计算桩的刚度Kj

Kj=Lim (P)/(S)

S→O

g、求桩极限承载力与刚度的比值Kr

Kr= (P′u)/(Kj)

式中的计算极限承载力P′u可根据《工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程》(JGJ4-80)中确定桩的极限承载力规定求得。

h、计算单桩实际承载力Pu

Pu=ηKrK

式中:η为经验系数;Kr为前述g中桩极限承载力与刚度的比值;K为前述1中桩的振动法测试刚度。

3、实现本发明的一种振动法测试系统(图2),由激振系统、测力系统和携带振系统组成。

激振系统由信号发生器(1)、功率放大器(2)和激振器(3)组成。信号发生器产生一个某一频率的正弦信号,然后由功率放大器放大,以推动激振器激振桩。

测力系统由力传感器(4)、电荷放大器(5)和数字式电压表(6)组成。力传感器由于力的作用产生电荷信号,电荷放大器把电荷信号放大为有一定量值的电压信号,再用数字电压表检测,从而测出并控制激振力。

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