[发明专利]吸力桶多桶基础承载特性的预测方法

权利要求书

1.吸力桶多桶基础承载特性的预测方法，其特征在于，包括：

步骤1：分析单桶基础受到水平加载时的M-θ关系，M为单桶基础受到的力矩，θ为单桶基础的旋转角度；

步骤2：分析多桶基础受到水平加载时的M_T-θ_T关系，M_T为多桶基础受到的力矩，θ_T为多桶基础的旋转角度；

步骤3：根据单桶基础的极限承载力矩和转角，结合多桶基础的极限承载力矩计算公式，获得多桶基础的极限承载力矩和转角。

2.根据权利要求1所述的吸力桶多桶基础承载特性的预测方法，其特征在于，在步骤1中，单桶基础受到水平加载时的M-θ关系如公式(1)所示：

式中，M为单桶基础受到的力矩；θ为单桶基础的旋转角度；K_H和K_M分别为水平刚度和转动刚度；K_C为耦合刚度；l为加载点距离泥面的竖向距离；G₀为土壤的剪切模量；D为单桶基础中吸力桶的直径。

3.根据权利要求2所述的吸力桶多桶基础承载特性的预测方法，其特征在于，在步骤2中，多桶基础包括三个吸力桶，即三桶基础，三桶基础受到水平加载时的M_T-θ_T关系如公式(2)所示：

M_T＝2.25K_VG₀D_T*θ_T*S²                   (2)

式中，M_T为三桶基础受到的力矩；K_V为竖向刚度；D_T为三桶基础中单个吸力桶的直径；θ_T为三桶基础的旋转角度；S为三桶基础中的桶间距。

4.根据权利要求3所述的吸力桶多桶基础承载特性的预测方法，其特征在于，在步骤3中，单桶极限承载力矩M_M和三桶极限承载力矩M_T之间的关系，见公式(3)：

式中，E_cM为群组有效因子；A_M和A_T分别为单桶的有效面积和三桶的有效面积；D_M和D_T分别为单桶的直径和三桶的直径；s_u0,M为单桶底部高度h处的不排水抗剪强度；s_u0,T为三桶底部高度h处的不排水抗剪强度。

5.根据权利要求4所述的吸力桶多桶基础承载特性的预测方法，其特征在于，高度h为桶直径的1/4。

6.根据权利要求3所述的吸力桶多桶基础承载特性的预测方法，其特征在于，在三桶基础的几何模型中，三个吸力桶分布于一等边三角形的三个角上，三个吸力桶的中心距等边三角形的中心的距离相等，均为S，定义S为桶间距，等边三角形的高为1.5S。

7.根据权利要求6所述的吸力桶多桶基础承载特性的预测方法，其特征在于，在三桶基础中，迎风侧为一个吸力桶，运动过程为向上拔出，产生拉拔位移，背风侧为两个吸力桶，运动过程为向下倾斜，产生向下的压缩位移。

8.根据权利要求7所述的吸力桶多桶基础承载特性的预测方法，其特征在于，拉拔位移和压缩位移与旋转角度之间的关系式(21)：

式中，v_1,T为三桶基础的拉拔位移；v_2,T为三桶基础的压缩位移；θ_T为三桶基础的旋转角度；S为三桶基础中的桶间距。