[发明专利]考虑安装效应的螺旋钢桩沉降量计算方法

权利要求书

1.考虑安装效应的螺旋钢桩沉降量计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、将土层初始剪切刚度简化为随深度线性变化函数，得到不同深度下土层初始剪切刚度；

S2、考虑螺旋钢桩安装效应和土刚度非线性退化，根据安装螺旋钢桩试验数据反分析得到在各土层中的归一化G_L(op)/G_L(max)预测公式：

式中，G_L(op)为桩底部叶片处土的有效剪切刚度，单位MPa，G_L(max)为桩底部叶片处初始剪切刚度，单位MPa，A、B为随峰值摩擦角变化的拟合参数，γ_p为伪应变，γ_p-ref为参考伪应变，取值为0.01；

S3、将归一化G_L(op)/G_L(max)预测公式带入沉降-荷载曲线计算公式：

式中，s_t为桩顶沉降，单位m，Q_t为桩顶轴向荷载，单位kN，r₀为桩身半径，单位m，η为考虑桩端扩底的因子，ν_s为土层平均泊松比，ξ_(op)为考虑端土层对桩端支承作用因子，ρ_E(op)为土刚度沿深度变化因子，(μL)_(op)为评估桩压缩性的系数，L为桩的底部叶片嵌入土层深度，单位m，ζ_(op)为评估桩周围受剪应力影响土体平均半径范围的因子，λ_(op)为有效桩土刚度比；

其中，归一化G_L(op)/G_L(max)预测公式中拟合参数A、B的计算公式为：

式中，为峰值摩擦角，单位°；

考虑端土层对桩端支承作用因子ξ_(op)的计算公式为：

ξ_(op)＝G_L(max)/G_b(max)；

式中，G_b(max)为桩底部叶片以下受影响区域土体的初始剪切刚度，单位MPa；

土刚度沿深度变化因子ρ_E(op)的计算公式为：

ρ_E(op)＝G_M(max)/G_L(max)；

式中，G_M(max)为桩底部叶片嵌固深度中间位置处土层初始剪切刚度，单位MPa；桩底部叶片嵌固深度中间位置处土层初始剪切刚度G_M(max)的计算公式为：

G_M(max)＝(G_0(max)+G_L(max))/2；

式中，G_0(max)为桩顶初始剪切刚度，单位kPa；

评估桩压缩性的系数(μL)_(op)的计算公式为：

(μL)_(op)＝[2/(ζ_(op)λ_(op))]0.5(L/r₀)；

评估桩周围受剪应力影响土体平均半径范围的因子ζ_(op)的计算公式为：

ζ_(op)＝ln(r_m/r₀)；

式中，r_m是极限径向距离，单位m；

有效桩土刚度比λ_(op)的计算公式为：

λ_(op)＝E_p/G_L(op)；

式中，E_p为桩体等效模量，单位kPa。