[发明专利]基于高应变测试数据的管桩竖向承载力分析方法及系统

摘要

本发明提供了基于高应变测试数据的管桩竖向承载力分析方法及系统，其中方法包括：获取海量的高应变测试数据，提取所述高应变测试数据中的力学参数，构建基础数据库；利用大数据分析技术，对基础数据库中的力学参数按照管桩所属土层类型进行分类统计和计算，得到各类型土层对应的标准力学参数；利用有限元分析将待分析管桩沿长度方向划分为N个长为L_i、直径为d的管桩单元；构建各管桩单元的桩侧荷载传递函数；构建桩端荷载传递函数；计算出桩侧阻力和桩端阻力，将所述桩侧阻力和桩端阻力作用于管桩单元各结点，根据作用结果绘制待分析管桩的Q‑S曲线，并根据Q‑S曲线特征确定所述待分析管桩的极限承载力，输出待分析管桩承载力性状分析结果。

主权项

1.基于高应变测试数据的管桩竖向承载力分析方法，其特征是，包括以下步骤：获取海量的高应变测试数据，提取所述高应变测试数据中的力学参数，构建基础数据库，其中所述高应变测试数据为对以往对各管桩进行高应变测试而产生的测试数据，所述力学参数包括各管桩的桩侧阻力、桩端阻力、桩端位移；利用大数据分析技术，对基础数据库中的力学参数按照管桩所属土层类型进行分类统计和计算，得到各类型土层对应的标准力学参数，所述标准力学参数包括标准桩侧阻力、标准桩端阻力、标准桩端位移；利用有限元分析将待分析管桩沿长度方向划分为N个长为Li、直径为d的管桩单元；构建各管桩单元的桩侧荷载传递函数；根据所述待分析管桩的桩端所属土层的坚硬程度构建桩端荷载传递函数；根据构建的桩侧荷载传递函数和桩端荷载传递函数计算出桩侧阻力和桩端阻力，将所述桩侧阻力和桩端阻力作用于管桩单元各结点，根据作用结果绘制待分析管桩的Q‑S曲线，并根据Q‑S曲线特征确定所述待分析管桩的极限承载力，输出待分析管桩承载力性状分析结果；根据所述待分析管桩的桩端所属土层的坚硬程度构建桩端荷载传递函数，包括：当桩端所属土层为软土层时，按照下列公式构建桩端荷载传递函数：当桩端所属土层为硬土层时，按照下列公式构建桩端荷载传递函数：式中，sb表示桩端位移，f(sb)表示桩端阻力；sbu为桩端极限位移，η为桩端弹簧折减系数；η1为桩端第一阶段后弹簧折减系数，η2为桩端第二阶段后弹簧折减系数，sbu1为桩端第一阶段极限位移，sbu2为桩端第二阶段极限位移；k为桩端弹簧系数，k＝Rc/sc，其中Rc为桩端所属土层对应的标准桩端阻力，sc为桩端所属土层对应的标准桩端位移。