专利名称：一种排桩桩身变形量的计算方法
技术领域：
本发明涉及一种排桩桩身变形量的计算方法。
背景技术：
随着经济社会的发展，地面交通的拥挤也越来越严重。因此各地都在兴建地铁来 缓解地面交通的压力。在地铁建设中，单排桩支护是目前国内普遍采用的一种深基坑支护 形式，但迄今对该支护形式中的主要受力构件-护壁桩的受力特点尚不十分明确，护壁桩 桩身内力的分析方法是工程中亟待解决的问题。传统的岩土数值计算方法是先通过参数取值方法确定岩土体的参数，然后建立描 述岩土介质力学性状的模型，并将参数用于具体的数学模型来预测岩土体的变形及其内部 应力分布的情况。但这种计算方法存在着一定的缺点，因此出现了反分析法。反分析法就 是将现场监测的结果(如水平位移、沉降、孔隙水压力和应力等)作为已知条件，利用相应 的数学模型及通过一定的数值计算方法来反推出岩土体的参数，然后将这些参数反馈回模 型中，通过计算结果与实测结果的对比来验证参数的取值是否合理，如结果合理，则可通过 参数预测在以后的工况下，岩土体可能产生的应力和变形，用于以后工程的施工和指导。由 于现有岩土参数的取值和预测存在着前面所述的缺陷，所以在工程施工期和工程完建后， 通过反演的方法，根据原位监测资料，调整并修改基本参数的取值，对于提高基本参数取值 的合理性和可靠性，校核、验证、改进参数的取值和预测方法，具有重大的工程实用价值。而 反分析法在上述各项工作中发挥着承前启后的重要作用，在岩土工程问题中得到愈来愈广 泛的应用。但目前根据反分析法来计算依然存在着算法复杂，耗时等不足之处。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便捷有效的排桩桩身变形量的计算方法。本发明实现其目的的技术方案如下本发明一种排桩桩身变形量的计算方法，其特征在于所述的计算方法分为土反 力产生的变形、横向支撑力引的变形、桩顶水平位移和弯矩引起的变形和桩的水平位移和 转角变形四个部分。其中土反力产生的变形按土层深度分段求解，图1为其计算简图，其计算公式为①当0彡χ彡Xi时；水平位移 ②当Xi彡χ彡xi+1时； ③当xi+1彡χ彡1时； 所述的横向支撑力引的变形计算简图如图2，其计算公式为①当0≤χ≤11时； ②当Xi≤ χ≤1时； 所述的桩顶水平位移计算计算简图如图3，其计算公式为①水平力 ②弯矩 所述的桩的水平位移和转角变形的计算简图如图4，其计算公式为①位移ν = Vu = U0②转角ν = 0οχ = νθ。θο根据上述公式，桩身最终位移量的计算公式为 未知数:q ’qj(i = 1,2,…，nq)；Pi(i = 1，2，…，np)共计 η = 2n(1+np+4 个；Q, Μ, u0, θ 0根据本发明的计算方法，可以从测出的桩身位移推算出桩身的弯矩、剪力和转角 等，并与有带钢筋计的桩测出的弯矩、剪力进行比较，找出他们的差异，可有效地指导施工 正常顺利进行。
图1为土压力作用下桩身的变形计算简图；图2为横向支撑作用下桩身的变形的计算简图；图3为桩顶水平力和弯矩作用下桩身的变形计算简图；图4桩水平位移和转角作用下桩身的变形计算简图。图5为伴发明算列的计算简图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。参考图5，图中括号内的为反演值，括号外的为原始受力值。
实施例中桩径1. Om,桩距2. 5m,弹性模量E = 2. 8 X IO4MPa0从实施例中可以看出，本发明一种排桩桩身变形量的计算方法，可以很方便地从 测出的桩身位移推算出桩身的弯矩、剪力和转角等，并与有带钢筋计的桩测出的弯矩、剪力 进行比较，找出他们的差异，可有效地指导施工正常顺利进行。
权利要求
一种排桩桩身变形量的计算方法，其特征在于所述的计算方法分为土反力产生的变形、横向支撑力引的变形、桩顶水平位移和弯矩引起的变形和桩的水平位移和转角变形四个部分。
2.根据权利要求1所述的一种排桩桩身变形量的计算机方法，其特征在于土反力产 生的变形按土层深度分段求解，其计算公式为①当0≤x≤Xi时； 水平位移 ②当Xi≤x≤xi+1时； ③当Xi+1≤X≤1时；
3.根据权利要求1所述的一种排桩桩身变形量的计算机方法，其特征在于所述的横 向支撑力引的变形公式为①当0≤时； ②当Xi≤x≤1时；
4.根据权利要求1所述的一种排桩桩身变形量的计算机方法，其特征在于桩顶水平 位移计算公式为①水平力 Ox2 ②弯矩
5.根据权利要求1所述的一种排桩桩身变形量的计算机方法，其特征在于桩的水平 位移和转角变形的计算公式为①位移 ②转角
6.根据权利要求1 5所述的一种排桩桩身变形量的计算机方法，其特征在于所述 的桩身最终位移量的计算公式为未知数-.q\,q- (i = 1,2, ...，nq)；Pi(i = l，2，...，np)共计 n = 2nq+np+4 个;Q, M, u0, 0 0。
全文摘要
本发明涉及一种排桩桩身变形量的计算方法。随着经济社会的发展，地面交通的拥挤也越来越严重。因此各地都在兴建地铁来缓解地面交通的压力。在地铁建设中，单排桩支护是目前国内普遍采用的一种深基坑支护形式，但迄今对该支护形式中的主要受力构件-护壁桩的受力特点尚不十分明确，护壁桩桩身内力的分析方法是工程中亟待解决的问题。本发明的目的在于提供一种便捷有效的排桩桩身变形量的计算方法。本发明一种排桩桩身变形量的计算方法，其特征在于所述的计算方法分为土反力产生的变形、横向支撑力引的变形、桩顶水平位移和弯矩引起的变形和桩的水平位移和转角变形四个部分。各部分有独立的计算公式，然后合成为整体的位移计算公式。
文档编号G01L3/00GK101871776SQ20091005907
公开日2010年10月27日 申请日期2009年4月27日 优先权日2009年4月27日
发明者温兆东 申请人:温兆东