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原文传递 一种阶梯形变径空心桩内力计算方法
专利名称: 一种阶梯形变径空心桩内力计算方法
摘要: 一种阶梯形变径空心桩内力计算方法,包括以下步骤:根据地层情况和桩身变截面情况将空心桩分成若干层,推出桩的内力及位移表达式;获得任意层迭代张量U,并得到矩阵M的表达式;通过八个边界条件的转换关系获得常规全局边界条件矩阵G[0];得到第一层的局部边界条件向量G[1],进而求解任意层局部边界条件G[i]最后获得任意层的内力及位移向量F[i],最后求得桩身内力及位移。采用本发明提供的一种阶梯形变径空心桩的内力计算方法,将现有桩身内力计算方法从等截面或变截面桩推广到阶梯形变截面空心桩,该方法可以精确的算出变截面空心桩的内力分布及桩身位移,节约了工程造价,计算方法步骤明确,具有很好的推广应用价值。
专利类型: 发明专利
国家地区组织代码: 江西;36
申请人: 华东交通大学
发明人: 胡文韬;朱怀龙;刘豆;耿大新;徐长节;上官兴;熊志毅
专利状态: 有效
发布日期: 2019-01-01T00:00:00+0800
申请号: CN201810560926.4
公开号: CN108755785A
代理机构: 南昌市平凡知识产权代理事务所 36122
代理人: 姚伯川
分类号: E02D33/00(2006.01)I;E;E02;E02D;E02D33;E02D33/00
申请人地址: 330031 江西省南昌市双港东大街808号
主权项: 1.一种阶梯形变径空心桩内力计算方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)将空心桩分成若干层,推出桩的内力及位移表达式:桩总长L等于每段截面长度的总和,即L=∑Li;根据弹性地基梁理论,每i段横向挠度分布的控制方程为:式中:pi为由于桩挠曲而引起的土体的横向阻力;Ii为圆形空心桩的第i个二次矩,其中ξ=di/Di表示截面段的厚度比;E为弹性模量;Ci为地基反作用模量;Di为第i层桩的外径;将式(1)重新组合:式(2)中xi的通过下式求解:式(3)中:式中:Ai,Bi,Ci,Di为四个参数;其它参数φi、Mi、Qi为:式中,写成矩阵形式:(2)对U[n]进行迭代计算,获得任意层迭代张量U,并得到矩阵M的表达式:将F[i]的表达式重新组合为:将从已知的全局边界条件G[0]中获取每段桩的四个局部边界条件,定义矩阵:推导出迭代关系:经过推导后,上式重新表示为:G[i]的总迭代关系最终为:G[i]=[T[i]]·{G[i‑1]};新的迭代张量被定义为:U[i]=[T[i]]...[T[2]]·[I];矩阵M的表达式:(3)通过八个边界条件的转换关系获得常规全局边界条件矩阵G0:对每个桩段,其局部边界条件为:Xi、Φi表示第i层底侧的横向位移和转角;Ri、Hi表示第i层顶侧的横向弯矩和尖剪力;相邻段连续条件为:全局边界条件:常规全局边界条件矩阵G0:(4)得到第一层的局部边界条件向量G[1],进而求解任意层局部边界条件G[i]最后获得任意层的内力及位移向量F[i]:第一层的局部边界条件向量G[1]:任意层局部边界条件G[i]:G[i]=[U[i]]·{G[i‑1]};F[i]的表达式为:F[i]=[W[i]]·[G[0]]。
所属类别: 发明专利
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