(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210891608.2 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 武汉大学 地址 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山 武汉大学 (72)发明人 姜清辉　刘乳燕　杨刚　位伟　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 专利代理师 黄靖 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于钢绞线应 变的滑坡推力确定方法 (57)摘要 本发明提出一种基于钢绞线应变的滑坡推 力确定方法。 其步骤为： 首先， 基于预应力钢绞线 抗滑桩的抗弯刚度三折线模型及其材料参数对 抗滑桩进行四点弯计算， 获得抗滑桩在不同阶段 的参数表； 其次， 基于四点弯计算获得钢绞线应 变与桩身弯矩的对应表； 然后， 根据抗滑桩弯矩 和剪力之间的关系得到抗滑桩桩身剪力分布； 最 后， 根据抗滑桩剪力和滑坡推力之间的关系， 获 得抗滑桩在变形过程中受到的滑坡推力的大小 及其沿抗滑桩深度的分布。 本发 明具有严格的理 论基础， 根据监测得到的钢绞线应变可以实时获 得桩身弯矩和滑坡推力， 为滑坡预警提供依据。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 115310179 A 2022.11.08 CN 115310179 A 1.一种基于钢绞线应 变的滑坡推力确定方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤一： 基于平截面假定建立预应力钢绞线抗滑桩抗弯刚度三折线模型， 所述三折线 模型分别对应未开裂阶段、 开裂后到钢筋屈服前阶段和钢筋屈服后阶段； 步骤二： 基于预应力钢绞线抗滑桩的抗弯刚度三折线模型及其材料参数对抗滑桩进行 四点弯计算， 获得抗滑桩在不同阶段的临界状态参数表； 步骤三： 以不同阶段临界状态为参考确定各阶段计算荷载的增量， 基于四点弯计算获 得不同荷载作用下， 抗滑桩中钢绞线应变与桩身弯矩的对应关系表， 并基于钢绞线应变获 得抗滑桩 桩身弯矩分布； 步骤四： 根据抗滑桩弯 矩和剪力之间的关系获得抗滑桩 桩身剪力分布； 步骤五： 根据抗滑桩剪力和滑坡推力之间的关系获得抗滑桩在变形过程中受到的滑坡 推力大小及其沿抗滑桩深度的分布。 2.根据权利要求1所述的一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法， 其特征在于， 所述 基于平截面 假定建立的预应力钢绞线抗滑桩抗弯刚度三 折线模型为： 其中， (EI)1、 (EI)2和(EI)3分别为未开裂阶段即第一阶段、 开裂后到钢筋屈服前即第二 阶段和钢筋屈服后即第三阶段的抗弯刚度， αcj、 αsj和αpj分别表示第j阶段中混凝土、 钢筋和 钢绞线的抗弯刚度， 是和中和轴位置有关的系数。 3.根据权利要求2所述 的一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法， 其特征在于， αcj、 αsj和 αpj的计算公式为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115310179 A 2其中， Ec、 Es、 Ep分别表示混凝土、 钢筋和钢绞线的弹性模量， As、 Ap分别表示钢筋和钢绞 线的截面面积， b、 h分别为抗滑桩横截面的宽度和高度， as、 ap为受拉区普通钢筋合力点、 预 应力钢绞线合力点至受拉区边缘的距离， as′为受压区普通钢筋合力点至受压区边缘的距 离， c为中性轴到抗滑桩截面顶部的距离， y0表示混凝土裂缝尖端的纵坐标， γ表示钢绞线 轴线与水平线的夹角。 4.根据权利要求1所述的一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法， 其特征在于， 所述 抗滑桩的弯 矩和剪力之间的关系为： 其中， Q(zi)为抗滑桩布设第i个应变传感器处的剪力， M(zi)为抗滑桩布设应变传感器 处的弯矩， zi为沿钢绞线布设的第i个 应变传感器的位置， li为抗滑桩第i分段的长度。 5.根据权利要求1所述的一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法， 其特征在于， 所述 抗滑桩桩身荷载集度的表达式为： 其中， q(zi)为抗滑桩桩身荷载集度。 6.基于权利要求5所述的一种基于钢绞线应变的滑坡推力确定方法， 其特征在于， 所述 的桩身荷载分布集度即为作用在抗滑桩桩身上的滑坡推力与桩前土体抗力差值的分布函 数， 基于滑坡推力的分布集度就可以获得作用在抗滑桩上的滑坡推力的大小和分布。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115310179 A 3