[发明专利]一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法

说明书

本发明提出一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法。其步骤为：首先，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参数表；其次，基于四点弯计算获得钢绞线应变与桩身弯矩的对应表；然后，根据抗滑桩弯矩和剪力之间的关系得到抗滑桩桩身剪力分布；最后，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的大小及其沿抗滑桩深度的分布。本发明具有严格的理论基础，根据监测得到的钢绞线应变可以实时获得桩身弯矩和滑坡推力，为滑坡预警提供依据。

技术领域

本发明涉及抗滑桩加固滑坡技术领域，特别是指一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法。

背景技术

滑坡推力的大小和分布形式是影响抗滑桩设计和滑坡预警的关键因素。目前，在抗滑桩的结构设计中，滑坡推力的确定一般采用传递系数法进行计算，而滑坡推力的分布则是根据工程地质情况进行假设，在对滑坡推力的分布形式进行假设时，不同的规范和不同的方法之间会产生一定的误差，进而对抗滑桩的内力计算和结构设计产生影响。与此同时，滑坡推力的大小和分布在地灾监测中是一项十分重要的工作。因此，如何快速准确获取滑坡推力的大小及其真实分布，对抗滑桩工作状态评估和边坡预警具有重要的指导意义。

发明内容

针对上述背景技术中的论述，本发明提出了一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法。运用提出的方法，基于工程中监测得到的钢绞线应变，可以对作用在抗滑桩上的实时滑坡推力进行反算确定，并以实时滑坡推力为基础对滑坡的运动状态进行判断，进而对滑坡预警提供依据。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法，其特征在于，其步骤如下：

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：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。

进一步地，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为抗滑桩未开裂阶段(第一阶段)、开裂后到钢筋屈服前(第二阶段)和钢筋屈服后(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。

进一步地，所述α_cj、α_sj和α_pj的计算公式为：