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原文传递一种减震抗滑桩结构及设计方法

专利名称：	一种减震抗滑桩结构及设计方法
摘要：	本发明公开了一种减震抗滑桩结构及设计方法，设计方法包括以下步骤：收集现场设计资料；计算抗滑桩的水平线刚度；计算未安装动力吸振器时抗滑桩的最大位移；确定动力吸振器的最优解，并确定若干组动力吸振器参数；计算安装动力吸振器后抗滑桩的最大位移，确定动力吸振器的质量、刚度和阻尼系数；减震抗滑桩结构包括抗滑桩和动力吸振器，动力吸振器的质量、刚度和阻尼系数均按照设计方法进行确定。本发明可以计算得到减震效果最佳的动力吸振器参数，从而可以优化动力吸振器的配置，大大提高抗滑桩结构的减震效果，以有效缓冲地震作用对路基工程的影响，从而保证路基工程在地震作用下的整体稳定性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	中铁二院工程集团有限责任公司
发明人：	杨泉;徐骏;高柏松;赵海鑫;郭海强;王占盛;李炼;杨淑梅
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910693099.0
公开号：	CN110359469A
代理机构：	四川力久律师事务所
代理人：	林秋雅
分类号：	E02D17/20(2006.01);E;E02;E02D;E02D17
申请人地址：	610031 四川省成都市金牛区通锦路三号
主权项：	1.一种减震抗滑桩结构的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：收集现场设计资料，包括地质资料、地震烈度划分、地震加速度，确定代表场地特征的地震波形和抗滑桩的质量；步骤二：计算抗滑桩的桩顶水平位移S， S＝S1+φ2·h+S2 式中，S1为抗滑桩悬臂段的顶面位移，φ2为抗滑桩地下段的顶面转角，h为抗滑桩悬臂段的高度，S2为抗滑桩地下段的顶面位移；步骤三：计算抗滑桩的水平线刚度K，步骤四：计算未安装动力吸振器时抗滑桩的最大位移xmax，式中，M为未考虑桩结构阻尼的抗滑桩的质量，x为根据上式计算得到的抗滑桩的位移，xmax为x的最大值，为代表场地特征的地震波形；步骤五：确定动力吸振器的最优解，式中，m为动力吸振器的质量，μ为质量比，k为动力吸振器的刚度，c为动力吸振器的阻尼系数；步骤六：根据步骤五的最优解形式，确定若干组动力吸振器参数(m1，k1，c1；m2，k2，c2；mi，ki，ci；…；mt，kt，ct)，其中，t为动力吸振器参数的组数，(mi，ki，ci)为动力吸振器的一组参数；步骤七：计算安装动力吸振器后抗滑桩的最大位移xmax′，式中，x为根据上式计算得到的抗滑桩的位移，xmax′为x的最大值，ci和ki分别代入步骤六中得到的若干组动力吸振器参数，1＜i＜t；步骤八：确定动力吸振器的质量m、刚度k和阻尼系数c，当xmax′/xmax的取值最小时对应的(mi，ki，ci)，即为减震效果最佳的动力吸振器参数，取该参数作为动力吸振器的质量m、刚度k和阻尼系数c。 2.根据权利要求1所述的一种减震抗滑桩结构的设计方法，其特征在于，所述步骤二中，抗滑桩悬臂段的顶面位移S1的计算公式为：式中，E为抗滑桩的弹性模量，I为抗滑桩的截面惯性矩，h为抗滑桩悬臂段的高度。 3.根据权利要求1所述的一种减震抗滑桩结构的设计方法，其特征在于，所述步骤二中，抗滑桩地下段的顶面转角φ2和顶面位移S2的计算公式为： φ2＝1·δMH+h·δMM S2＝1·δHH+h·δHM 式中，h为抗滑桩悬臂段的高度，δHH、δMH为由于H0＝1所引起的顶面水平位移和转角，δHM、δMM为由于M0＝1所引起的顶面水平位移和转角，其中，H0为集中力，M0为弯矩。 4.根据权利要求3所述的一种减震抗滑桩结构的设计方法，其特征在于，δHH、δMH、δHM、δMM按照以下公式进行计算：式中，此处的m为系数，通过查表TB10093-2017《铁路桥涵地基和基础设计规范》进行确定，bp为抗滑桩的计算宽度，无量纲系数A1，A2，A3，A4，B1，B2，B3，B4，C1，C2，C3，C4，D1，D2，D3，D4通过查《桩基工程手册》表4.3-2确定，E为抗滑桩的弹性模量，I为抗滑桩的截面惯性矩。 5.根据权利要求1-4任一所述的一种减震抗滑桩结构的设计方法，其特征在于，所述步骤四能够在步骤三之后、步骤八之前的任何时刻进行实施。 6.一种减震抗滑桩结构，包括抗滑桩，其特征在于，在所述抗滑桩上安装有动力吸振器，所述动力吸振器包括质量块、弹性构件和阻尼构件。 7.根据权利要求6所述的一种减震抗滑桩结构，其特征在于，所述动力吸振器的质量m、刚度k和阻尼系数c均按照如权利要求1-5任一所述的减震抗滑桩结构的设计方法进行确定。 8.根据权利要求6所述的一种减震抗滑桩结构，其特征在于，还包括连接相邻两个抗滑桩的系梁。 9.根据权利要求6所述的一种减震抗滑桩结构，其特征在于，所述抗滑桩的悬臂段还安装有桩板墙。 10.根据权利要求6-9任一所述的一种减震抗滑桩结构，其特征在于，所述动力吸振器安装在所述抗滑桩的顶部。
所属类别：	发明专利