[发明专利]一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法

权利要求书

1.一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

混凝土电杆分析步骤，根据混凝土电杆的使用状态分析并确定各层土类别的弹性约束刚度；

模拟欲准备步骤，采用气弹模拟设计方法根据所述混凝土电杆的高度和模拟分析断面的高度，确定模拟分析中几何缩尺比λ_L和风速比λ_v的取值；

混凝土电杆模拟步骤，采用气弹模拟设计方法根据分析结果确定模拟电杆的截面形状及其尺寸；

模拟土弹簧确定步骤，采用气弹模拟设计方法根据分析结果确定模拟土弹簧的模拟参数；

模拟连接确定步骤，确定所述模拟电杆和所述模拟土弹簧的连接位置和连接方式。

2.根据权利要求1所述的一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法，其特征在于，所述混凝土电杆分析步骤进一步包括如下子步骤：

刚度分析子步骤，将所述混凝土电杆埋置于土内部分根据土类型分层并确定各层土类别的弹簧刚度；

力学分析子步骤，考虑风荷载对所述混凝土电杆的影响，分别确定各层土类别对所述混凝土电杆第一侧的弹簧刚度k_i1和该层土类别对所述混凝土电杆第二侧的弹簧刚度k_i2。

3.根据权利要求2所述的一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法，其特征在于，第i层土类别的弹簧刚度k_i的计算公式为：

k_i＝m_iD_ih_iz_i；

其中，m_i是第i层土类别的比例系数；D_i是所述混凝土电杆位于第i层土类别中间层处的直径；h_i是第i层土类别的土层厚度；z_i是第i层土类别中间层与地面之间的距离。

4.根据权利要求2所述的一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法，其特征在于，

第i层土类别对所述混凝土电杆的两侧的弹簧刚度k_i1和k_i2与该层土类别的土弹簧刚度k_i之间的关系式为：

k_i＝k_i1+k_i2。

5.根据权利要求1所述的一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法，其特征在于，所述混凝土电杆模拟步骤进一步包括如下子步骤：

混凝土电杆取值确定子步骤，根据所述混凝土电杆的配筋率，确定所述混凝土电杆的等效弹性模量E_p及其截面直径d_p；

模拟电杆材料和截面形状确定步骤，选取所述模拟电杆的材料和截面形状，并确定所述模拟电杆的弹性模量E_m；

模拟电杆截面尺寸确定步骤，根据所述模拟电杆的材料和截面形状计算所述模拟电杆的模型断面抗弯惯性矩I_m以确认所述模拟电杆的截面尺寸。

6.根据权利要求5所述的一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法，其特征在于，

所述模拟电杆的模型断面抗弯惯性矩I_m的计算公式为：

其中，I_p是待模拟件即所述混凝土电杆的抗弯惯性矩；λ_EI是抗弯刚度缩尺比。

7.根据权利要求1所述的一种考虑桩土相互作用的混凝土电杆气弹模型设计方法，其特征在于，所述模拟土弹簧确定步骤进一步包括如下子步骤：

模拟弹簧刚度确认子步骤，根据各层土类别对所述混凝土电杆的两侧的弹簧刚度确定各层所述模拟土弹簧的分布及其模拟弹簧刚度；

模拟弹簧参数确定子步骤，根据所述模拟土弹簧模拟弹簧刚度确定所述模拟土弹簧的模拟参数。