[发明专利]附加有限刚度梁的桩基基础的竖向承载力实用计算方法

权利要求书

1.一种附加有限刚度梁的桩基基础的竖向承载力实用计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获得桩基基础的参数，包括：桩基础主井外直径D；有限刚度梁层数η_g；每层有限刚度梁的布置数量m_g；有限刚度梁宽度b_g；有限刚度梁长度l_g；有限刚度梁高度h_g；相邻层有限刚度梁之间距离s_g；清底系数m₀；修正系数λ；容许承载力随深度的修正系数k₂；基底和有限刚度梁在第j层的埋置深度h_j；

获得土体参数包括：桩基基础所在的土的层数n；承台底面或局部冲刷线到桩端的第i层土层厚度l_i；从第一层有限刚度梁到最后一层有限刚度梁分为j层土，土层厚度l_j；与第i层土层厚度l_i对应的土层与沉井侧壁的摩阻力标准值q_ik；与第j层土层厚度l_j对应的土层与有限刚度梁侧面的摩阻力标准值q_kj；第j层土有限刚度梁底面土的承载力基本容许值记为f_aj；桩端、支端和盘端以上各土层的加权平均重度γ₂；

步骤2、利用式(1)获得第j层土桩基基础有限刚度梁底面土的承载力容许值q_rj；

q_rj＝m₀λ[f_aj+k₂γ₂(h_j-3)]    (1)

利用式(2)获得桩基基础的有限刚度梁的相互影响效应系数η_g；

式(2)中，z为相邻层有限刚度梁之间距离与有限刚度梁高度的阈值，x₀，x₁，x₂，x₃，x₄，x₅为五个相关系数；

步骤3、若附加有限刚度梁的桩基基础的底部承载力与总承载力容许值的比值小于阈值ξ时，则执行步骤4；否则，执行步骤5；

步骤4、利用式(3)获得附加有限刚度梁桩基的底部承载力特征值Q_P：

式(3)中，q_r表示基底处土的承载力容许值，并由式(4)得到；

q_r＝m₀λ[f_aj+k₂r₂(h_j-3)]    (4)

步骤5、利用式(5)获得附加有限刚度梁桩基的底部承载力特征值Q_b：

式(5)中，E₀为土层的弹性模量，r为基础底面的特征尺度，对于圆形底面，r为直径，对于方形底面，则r为边长，δ为基础底面的竖向位移，c₁、c₂为两个常数，η₁为井底形状效应系数，f为通过弹塑性数值模拟得出的函数；

步骤6、利用式(6)和式(7)分别获得第i层土层桩身侧壁摩阻力容许值Q_si和第j层有限刚度梁的侧面摩阻力容许值Q_gsj：

Q_si＝α₁uq_ikl_iD    (6)

Q_gsj＝α₁·(α₂m_gl_gη_gq_kj)    (7)

式(6)和式(7)中，α₁、α₂为相关比例系数；u表示主桩桩身周长；

步骤7、利用式(8)获得第j层有限刚度梁的底面摩阻力容许值Q_gpj：

Q_gpj＝m_gb_gl_gη_gq_rj    (8)

步骤8、利用式(9)获得附加有限刚度梁的桩基基础的竖向受压承载力容许值R_a：