[发明专利]一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法

权利要求书

1.一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：基于平截面假定建立预应力钢绞线抗滑桩抗弯刚度三折线模型，所述三折线模型分别对应未开裂阶段、开裂后到钢筋屈服前阶段和钢筋屈服后阶段；

步骤二：基于预应力钢绞线抗滑桩的抗弯刚度三折线模型及其材料参数对抗滑桩进行四点弯计算，获得抗滑桩在不同阶段的临界状态参数表；

步骤三：以不同阶段临界状态为参考确定各阶段计算荷载的增量，基于四点弯计算获得不同荷载作用下，抗滑桩中钢绞线应变与桩身弯矩的对应关系表，并基于钢绞线应变获得抗滑桩桩身弯矩分布；

步骤四：根据抗滑桩弯矩和剪力之间的关系获得抗滑桩桩身剪力分布；

步骤五：根据抗滑桩剪力和滑坡推力之间的关系获得抗滑桩在变形过程中受到的滑坡推力大小及其沿抗滑桩深度的分布。

2.根据权利要求1所述的一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法，其特征在于，所述基于平截面假定建立的预应力钢绞线抗滑桩抗弯刚度三折线模型为：

其中，(EI)₁、(EI)₂和(EI)₃分别为未开裂阶段即第一阶段、开裂后到钢筋屈服前即第二阶段和钢筋屈服后即第三阶段的抗弯刚度，α_cj、α_sj和α_pj分别表示第j阶段中混凝土、钢筋和钢绞线的抗弯刚度，是和中和轴位置有关的系数。

3.根据权利要求2所述的一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法，其特征在于，α_cj、α_sj和α_pj的计算公式为：

其中，E_c、E_s、E_p分别表示混凝土、钢筋和钢绞线的弹性模量，A_s、A_p分别表示钢筋和钢绞线的截面面积，b、h分别为抗滑桩横截面的宽度和高度，a_s、a_p为受拉区普通钢筋合力点、预应力钢绞线合力点至受拉区边缘的距离，a_s′为受压区普通钢筋合力点至受压区边缘的距离，c为中性轴到抗滑桩截面顶部的距离，y₀表示混凝土裂缝尖端的纵坐标，γ表示钢绞线轴线与水平线的夹角。

4.根据权利要求1所述的一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法，其特征在于，所述抗滑桩的弯矩和剪力之间的关系为：

其中，Q(z_i)为抗滑桩布设第i个应变传感器处的剪力，M(z_i)为抗滑桩布设应变传感器处的弯矩，z_i为沿钢绞线布设的第i个应变传感器的位置，l_i为抗滑桩第i分段的长度。

5.根据权利要求1所述的一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法，其特征在于，所述抗滑桩桩身荷载集度的表达式为：

其中，q(z_i)为抗滑桩桩身荷载集度。

6.基于权利要求5所述的一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法，其特征在于，所述的桩身荷载分布集度即为作用在抗滑桩桩身上的滑坡推力与桩前土体抗力差值的分布函数，基于滑坡推力的分布集度就可以获得作用在抗滑桩上的滑坡推力的大小和分布。