一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，包括以下步驟：繪制基礎(chǔ)的荷載位移曲線；確定所述荷載位移曲線的極限承載力；確定基礎(chǔ)變形允許值與基礎(chǔ)承載力的變化關(guān)系；確定基礎(chǔ)承載力。該方法通過對基礎(chǔ)現(xiàn)場試驗得到的荷載-位移曲線進行綜合分析，使所設(shè)計基礎(chǔ)更為安全合理。
【專利說明】一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，具體講涉及一種基于承載力和變形統(tǒng)一的輸電線路基礎(chǔ)工程設(shè)計方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]輸電線路基礎(chǔ)工程設(shè)計中，基礎(chǔ)承載力Tu是理論計算得到的，基礎(chǔ)設(shè)計中所設(shè)計的基礎(chǔ)承載力一般大于工程荷載，該設(shè)計方法單純考慮基礎(chǔ)承載力是否滿足設(shè)計要求，而在實際工程中，在荷載作用下產(chǎn)生位移而導(dǎo)致的基礎(chǔ)變形是不可忽視的，如果基礎(chǔ)變形過大，不僅導(dǎo)致破壞結(jié)構(gòu)，而且影響工程安全運行。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]為確保輸電線路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和工程安全運行，本發(fā)明提出了一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，該方法通過對基礎(chǔ)現(xiàn)場試驗得到的荷載-位移曲線進行綜合分析，使所設(shè)計基礎(chǔ)更為安全合理。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，包括以下步驟:
[0005]( I)繪制基礎(chǔ)的荷載位移曲線；
[0006](2)確定所述荷 載位移曲線的極限承載力；
[0007](3)確定基礎(chǔ)變形允許值與基礎(chǔ)承載力的變化關(guān)系；
[0008](4)確定基礎(chǔ)承載力。
[0009]本發(fā)明提供的一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，通過所述基礎(chǔ)現(xiàn)場靜載試驗繪制所述步驟(1)中的荷載位移曲線。
[0010]本發(fā)明提供的一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，所述步驟(2)通過L1 一 L2步驟確定所述極限承載力。
[0011]本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，所述L1 - L2步驟為:確定所述荷載位移曲線的初始彈性直線段OL1、彈塑性曲線過渡段L1L2和直線破壞段L2L3 ;其中所述直線破壞段的起點為L2，所述起點L2對應(yīng)的豎向坐標(biāo)值即為該荷載位移曲線確定的極限承載力ι2。
[0012]本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，所述初始彈性直線段OL1為基礎(chǔ)位移隨荷載增加呈線性增加，土體應(yīng)力呈彈性狀態(tài)；所述彈塑性曲線過渡段L1L2為基礎(chǔ)位移隨荷載的增加呈非線性變化，位移變化速率大于初始彈性直線段，土體應(yīng)力處于彈塑性狀態(tài)；所述直線破壞段L2L3為基礎(chǔ)位移隨上拔荷載增加呈線性增加，其位移變化速率大于初始彈性直線段。
[0013]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，所述步驟(3)中的基礎(chǔ)變形允許值s與基礎(chǔ)承載力T的變化關(guān)系為:[。。14] T = ^sMJ"⑴
[0015]其中，Tu為基礎(chǔ)理論承載力，Me為Tl2與Tu之比，a+bs為所述直線破壞段L2L3表達式，其中b其斜率、a為其截距。
[0016]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，所述基礎(chǔ)理論承載力Tu通過現(xiàn)有基礎(chǔ)承載力計算公式確定。
[0017]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，所述斜率b、截距a和IY2通過所述荷載位移曲線確定。
[0018]和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果
[0019]1、本發(fā)明提出的設(shè)計方法，使所設(shè)計基礎(chǔ)同時滿足承載力和變形要求，更能滿足現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)計需求；
[0020]2、本發(fā)明提出的設(shè)計方法確定的設(shè)計基礎(chǔ)不會應(yīng)基礎(chǔ)變形超過要求而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，使所設(shè)計基礎(chǔ)更為安全合理；
[0021]3、本發(fā)明通過該設(shè)計方法對所設(shè)計基礎(chǔ)進行承載力計算，判斷所設(shè)計基礎(chǔ)是否同時滿足承載力和變形要求，若滿足則所設(shè)計基礎(chǔ)合理，若不滿足則需改變基礎(chǔ)設(shè)計尺寸，最終使設(shè)計基礎(chǔ)滿足承載力和變形要求。
[0022]4、本發(fā)明的方法簡單易操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明方法流程圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的荷載位移曲線變化規(guī)律示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明的基礎(chǔ)現(xiàn)場荷載位移曲線示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合實施例對發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0027]實施例1:
[0028]如圖1-3所示，本例的發(fā)明基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，包括以下步驟:
[0029]( I)通過基礎(chǔ)現(xiàn)場靜載試驗得到荷載位移曲線；
[0030](2)通過L1 - L2步驟確定荷載位移曲線的極限承載力；
[0031]所述L1 - L2步驟為:所述荷載位移曲線均呈3階段變化規(guī)律:初始彈性直線段OL1:荷載位移曲線近似直線，其基礎(chǔ)位移隨荷載增加呈線性增加，土體應(yīng)力呈彈性狀態(tài)；彈塑性曲線過渡段L1L2，其基礎(chǔ)位移隨荷載的增加呈非線性變化，位移變化速率明顯大于初始彈性段，土體應(yīng)力處于彈塑性狀態(tài)；直線破壞段L2L3:其基礎(chǔ)位移隨上拔荷載增加而迅速增加，較小的荷載增量即產(chǎn)生較大的位移增量，`直線破壞段的起點L2對應(yīng)的豎向坐標(biāo)值IY2即為該荷載位移曲線判斷的極限承載力。
[0032](3)通過歸一化荷載一位移雙曲線模型擬合基礎(chǔ)實測荷載一位移關(guān)系曲線，所述雙曲線模型方程如式:
【權(quán)利要求】
1.一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)繪制基礎(chǔ)的荷載位移曲線； (2)確定所述荷載位移曲線的極限承載力； (3)確定基礎(chǔ)變形允許值與基礎(chǔ)承載力的變化關(guān)系； (4)確定基礎(chǔ)承載力。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，其特征在于:通過所述基礎(chǔ)現(xiàn)場靜載試驗繪制所述步驟(1)中的荷載位移曲線。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，其特征在于:所述步驟(2)通過L1 - L2步驟確定所述極限承載力。
4.如權(quán)利要求3所述的一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，其特征在于:所述L1 - L2步驟為:確定所述荷載位移曲線的初始彈性直線段OL1、彈塑性曲線過渡段L1L2和直線破壞段L2L3;其中所述直線破壞段的起點SL2，所述起點L2對應(yīng)的豎向坐標(biāo)值即為該荷載位移曲線確定的極限承載力Y2。
5.如權(quán)利要求4所述的一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，其特征在于:所述初始彈性直線段OL1為基礎(chǔ)位移隨荷載增加呈線性增加，土體應(yīng)力呈彈性狀態(tài)；所述彈塑性曲線過渡段L1L2為基礎(chǔ)位移隨荷載的增加呈非線性變化，位移變化速率大于初始彈性直線段，土體應(yīng)力處于彈塑性狀態(tài)；所述直線破壞段L2L3為基礎(chǔ)位移隨上拔荷載增加呈線性增加，其位移變化速率大于初始彈性直線段。
6.如權(quán)利要求5所述的一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，其特征在于:所述步驟(3)中的基礎(chǔ) 變形允許值s與基礎(chǔ)承載力T的變化關(guān)系為: T = -^M T11 α-?-bs(I) 其中，Tu為基礎(chǔ)理論承載力，Me為Tl2與Tu之比，a+bs為所述直線破壞段L2L3表達式，其中b其斜率、a為其截距。
7.如權(quán)利要求6所述的一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，其特征在于:所述基礎(chǔ)理論承載力Tu通過現(xiàn)有基礎(chǔ)承載力計算公式確定。
8.如權(quán)利要求7所述的一種基于承載力和變形統(tǒng)一的基礎(chǔ)工程設(shè)計方法，其特征在于:所述斜率b、截距a和IY2通過所述荷載位移曲線確定。
【文檔編號】E02D27/42GK103628497SQ201310641582
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】魯先龍, 蘇榮臻, 童瑞銘, 鄭衛(wèi)鋒 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院