[发明专利]钢管柱嵌入桩基合理深度的计算方法

权利要求书

1.钢管柱嵌入桩基合理深度的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对钢管柱的顶纵梁施加弯矩M与竖向轴力F，并通过数值模拟，得到钢管柱在不同弯矩下对应的柱脚接头转角θ；

(2)对施加的弯矩M和柱脚接头转角θ数据进行拟合，建立弯矩--柱脚接头转角关系曲线；

(3)根据弯矩--柱脚接头转角关系曲线建立拟合公式，得到柱脚接头抗弯刚度k_θ；

步骤(3)中以弯矩--柱脚接头转角关系曲线建立的拟合公式如下：

M＝a+k·θ

式中：M——弯矩，单位kN·m；

θ——柱脚接头转角，单位10^-3rad；

a——截距，为拟合系数，单位kN·m；

k——曲线斜率，为拟合系数，单位MN·m/rad；

并通过以下公式得到接头抗弯刚度k_θ：

(4)由钢管柱柱脚接头抗弯刚度k_θ求出参数柱脚接头抗弯刚度比λ，即柱脚接头抗弯刚度k_θ与钢管柱自身刚度之比；

若柱脚接头抗弯刚度比λ大于1，表明此时柱脚抗弯刚度大于柱身抗弯刚度，钢管柱嵌入深度满足受力要求；

若柱脚接头抗弯刚度比λ小于1，表明此时柱脚抗弯刚度小于柱身抗弯刚度，钢管柱嵌入深度不满足受力要求；

步骤(4)中柱脚接头抗弯刚度比λ计算公式如下：

式中：λ——柱脚接头抗弯刚度比，无量纲；

k_θ——柱脚接头抗弯刚度，单位MN·m/rad；

D——钢管柱直径，单位m；

EI——钢管柱柱身刚度，单位MN·m²，为固定值。

2.根据权利要求1所述的钢管柱嵌入桩基合理深度的计算方法，其特征在于，步骤(1)中采用有限元软件对钢管柱进行数值模拟。