[发明专利]可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法、系统及介质

权利要求书

1.一种可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据嵌岩桩的初始几何缺陷构建第一几何模型；

确定液化后土体的初始土反力、初始位移、极限土反力以及极限位移，进而根据所述初始土反力、所述初始位移、所述极限土反力以及所述极限位移确定液化后土体的P-Y曲线；

根据所述第一几何模型和所述P-Y曲线确定不同埋置比下嵌岩桩的临界轴向荷载，进而对所述不同埋置比下嵌岩桩的临界轴向荷载进行拟合，得到临界轴向荷载与液化土残余强度比的第一映射关系，其中，所述液化土残余强度比为液化土残余强度与初始垂直有效应力的比值；

获取待预测嵌岩桩的第一埋置比，并根据可液化场地的等效纯砂标准贯击数确定可液化场地的第一液化土残余强度比，进而根据所述第一埋置比、所述第一液化土残余强度比和所述第一映射关系预测得到待预测嵌岩桩的第一临界轴向荷载。

2.根据权利要求1所述的一种可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法，其特征在于，所述初始几何缺陷通过半正弦剖面或四分之一正弦剖面表示，所述第一几何模型为：

或，

其中，(x₁，y₁)表示半正弦剖面的节点坐标，(x₂，y₂)表示四分之一正弦剖面的节点坐标，a表示初始缺陷振幅。

3.根据权利要求1所述的一种可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法，其特征在于，所述极限土反力通过下式确定：

p_u＝N_sτ_maxD

其中，p_u表示极限土反力，N_s表示换算系数，D表示桩径，τ_max表示液化土极限抗剪强度。

4.根据权利要求1所述的一种可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法，其特征在于，所述根据所述第一几何模型和所述P-Y曲线确定不同埋置比下嵌岩桩的临界轴向荷载，进而对所述不同埋置比下嵌岩桩的临界轴向荷载进行拟合，得到临界轴向荷载与液化土残余强度比的第一映射关系这一步骤，其具体包括：

根据所述第一几何模型和所述P-Y曲线确定不同埋置比下考虑液化土残余强度的嵌岩桩的第二临界轴向荷载；

通过欧拉屈曲理论确定不同埋置比下不考虑液化土残余强度的嵌岩桩的第三临界轴向荷载；

根据所述第二临界轴向荷载和所述第三临界轴向荷载确定两者的百分比增量；

确定不同埋置比下所述百分比增量与液化土残余强度比的拟合系数，进而根据所述拟合系数确定临界轴向荷载与液化土残余强度比的第一映射关系。

5.根据权利要求4所述的一种可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法，其特征在于，通过下式对百分比增量和液化土残余强度比进行拟合得到拟合系数：

ΔP_cr＝k×S_r/σ′_vo×100％

其中，ΔP_cr表示第二临界轴向荷载与第三临界轴向荷载的百分比增量，k表示拟合系数，S_r/σ’_vo表示液化土残余强度比，S_r表示液化土残余强度，σ’_vo表示初始垂直有效应力。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法，其特征在于，所述第一液化土残余强度比通过下式确定：

(N₁)_60cs-Sr＝(N₁)₆₀+Δ(N₁)_60-Sr

其中，A表示第一液化土残余强度比，(N₁)_60cs-Sr表示等效纯砂标准贯击数，(N₁)₆₀表示修正的标准贯入击数，△(N₁)_60-Sr表示细粉含量函数。