[发明专利]一种获取复合地基桩土承载比的方法、装置

权利要求书

1.一种获取复合地基桩土承载比的方法，其特征在于：包括：

拟定复合地基的桩土承载比计算的基本参数；

依据拟定的基本参数，建立复合地基的三维有限元模型；

求解混凝土桩的桩顶高程横截面的附加轴力；

求解桩间土的桩顶高程横截面的附加轴力；

依据混凝土桩的桩顶高程横截面的附加轴力、桩间土的桩顶高程横截面的附加轴力进行复合地基的桩土承载比计算，确定复合地基的桩土承载比；

所述基本参数，包括：复合地基场地的地层分布信息、地基中每一地层的土体的物理力学参数、混凝土桩的参数、褥垫层的几何参数、褥垫层的土体的物理力学参数、复合地基荷载信息；

所述求解混凝土桩的桩顶高程横截面的附加轴力，包括：基于建立的复合地基的三维有限元模型，计算混凝土桩的桩顶高程横截面的初始轴力及混凝土桩的桩顶高程横截面的工作轴力；依据混凝土桩的桩顶高程横截面的初始轴力及混凝土桩的桩顶高程横截面的工作轴力进行混凝土桩的桩顶高程横截面的附加轴力计算，获得混凝土桩的桩顶高程横截面的附加轴力；

所述求解混凝土桩的桩顶高程横截面的附加轴力，包括：

求解混凝土桩的桩顶高程横截面的初始轴力：

基于建立的复合地基的三维有限元模型，以自重作为外荷载，计算复合地基的初始地应力场；然后根据复合地基的初始地应力场采用截面数值积分法计算混凝土桩的桩顶高程横截面的初始轴力，具体公式如下：

式中：是混凝土桩的桩顶高程横截面的初始轴力，是初始地应力场条件下混凝土桩的桩顶高程横截面的竖直向正应力，是混凝土桩的桩顶高程横截面的面积；

求解混凝土桩的桩顶高程横截面的工作轴力：

基于建立的复合地基的三维有限元模型，以自重、上部结构作用在褥垫层顶部的基底压力作为外荷载，计算复合地基的工作地应力场；然后根据复合地基的工作地应力场采用截面数值积分法计算混凝土桩的桩顶高程横截面的工作轴力，具体公式如下：

式中：是混凝土桩的桩顶高程横截面的工作轴力，是工作地应力场条件下混凝土桩的桩顶高程横截面的竖直向正应力；

计算混凝土桩的桩顶高程横截面的附加轴力：

式中：是混凝土桩的桩顶高程横截面的附加轴力；

所述求解桩间土的桩顶高程横截面的附加轴力，包括：基于建立的复合地基的三维有限元模型，计算桩间土的桩顶高程横截面的初始轴力及桩间土的桩顶高程横截面的工作轴力；依据桩间土的桩顶高程横截面的初始轴力及桩间土的桩顶高程横截面的工作轴力进行桩间土的桩顶高程横截面的附加轴力计算，获得桩间土的桩顶高程横截面的附加轴力；

所述求解桩间土的桩顶高程横截面的附加轴力，包括：

求解桩间土的桩顶高程横截面的初始轴力：

基于建立的复合地基的三维有限元模型，以自重作为外荷载，计算复合地基的初始地应力场；然后根据复合地基的初始地应力场采用截面数值积分法计算桩间土的桩顶高程横截面的初始轴力，具体公式如下：

式中：是桩间土的桩顶高程横截面的初始轴力，是初始地应力场条件下桩间土的桩顶高程横截面的竖直向正应力，是桩间土的桩顶高程横截面的面积；

求解桩间土的桩顶高程横截面的工作轴力：

基于建立的复合地基的三维有限元模型，以自重、上部结构作用在褥垫层顶部的基底压力作为外荷载，计算复合地基的工作地应力场；然后根据复合地基的工作地应力场采用截面数值积分法计算桩间土的桩顶高程横截面的工作轴力，具体公式如下：

式中：是桩间土的桩顶高程横截面的工作轴力，是工作地应力场条件下桩间土的桩顶高程横截面的竖直向正应力；

计算桩间土的桩顶高程横截面的附加轴力：

式中：是桩间土的桩顶高程横截面的附加轴力；

所述复合地基的桩土承载比按照下式计算：

式中：λ复合地基的桩土承载比，是混凝土桩的桩顶高程横截面的附加轴力，是桩间土的桩顶高程横截面的附加轴力。