專利名稱：鋼管樁結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼管樁結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，鋼管樁結(jié)構(gòu)一般包括鋼管樁基礎(chǔ)、設(shè)置于基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)樁、與基礎(chǔ)樁固定連接的鋼管桿，基礎(chǔ)樁的直徑大于鋼管桿的直徑。并且，鋼管樁基礎(chǔ)中還設(shè)置有承臺。 這樣的結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，在實際工程中，當(dāng)需要對鋼管桿相應(yīng)桿型的基礎(chǔ)進行抗傾覆性能分析時，則需要考慮鋼管桿和承臺的抗傾覆效應(yīng)。因此分析過程非常復(fù)雜，及計算量大，最后結(jié)果的誤差也比較大。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種計算簡單，但仍能滿足使用性能的單桿鋼管樁結(jié)構(gòu)。

實用新型內(nèi)容有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種計算簡單的鋼管樁結(jié)構(gòu)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種鋼管樁結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由基礎(chǔ)、設(shè)置于基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)樁和與所述基礎(chǔ)樁固定連接的鋼管桿組成。因此該結(jié)構(gòu)中沒有設(shè)置承臺，從而簡化了計算。較佳的，所述基礎(chǔ)樁和所述鋼管桿為一體結(jié)構(gòu)。較佳的，所述基礎(chǔ)樁和所述鋼管桿的直徑相等。本實用新型的有益效果是由于本實用新型省略了現(xiàn)有技術(shù)中的承臺結(jié)構(gòu)，本實用新型的鋼管樁結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，成本低，因而抗傾覆設(shè)計計算簡單，在對鋼管樁基礎(chǔ)進行抗傾覆計算時，可大大縮短計算時間，提高工作效率。另一方面，如圖6 (參見具體實施例部分)所示，省去承臺結(jié)構(gòu)后，對于整個鋼管樁基礎(chǔ)抗傾覆性能的影響較小，完全能夠滿足安全和使用性能。對省去承臺后的單桿鋼·f樁進行抗傾覆計算的公式如下[0011]b0=K,b(1)[0012]Sj ^ Yf^S0(2)[0013]Mj 彡 Yf* (H0^S0)(3)[0014]Sj=m*b0*ht"2/(y * η)(4)[0015]Mj=m*b0*ht"3/y(5)[0016]η =H0/ht(6)[0017]μ =3/(1-2* θ "3 )(7)[0018]θ=t/ht⑶[0019]θ "3+3*θ "2* η/2-3* η,/4-1/2=0 (9)[0020]H0=M0/S0(10)[0021]其中Stl-基面水平荷載設(shè)計值(kN) ；Mtl-基面力矩設(shè)計值(kN*m) ；Htl-有效作用點高度(m) ；Sr極限傾覆力(kN) ；Mj-極限傾覆力距(kN*m) ； Yf-基礎(chǔ)附加分項系數(shù)；b-樁的實際寬度(m) ；bQ-樁的計算寬度(m) ；m-土壓力參數(shù)(kN/m~3)。土壓力參數(shù)m、等待內(nèi)摩阻角β可根據(jù)土層的性質(zhì)按圖7 (參見具體實施例部分)確定。基礎(chǔ)附加分項系數(shù)Y f按圖8 (參見具體實施例部分)確定。空間增大系數(shù)Ktl值可查圖9 (參見具體實施例部分)確定，但仍舊耗時，對圖9內(nèi)數(shù)值進行擬合，由于Ktl與ht/b成線性關(guān)系，于是K0=A*ht/b+B (11)A、B為常數(shù)，取值見圖10 (參見具體實施例部分)，根據(jù)圖9計算的Ktl值的誤差見圖10，均在0. 6%范圍內(nèi)(見圖11，參見具體實施例部分)，于是可采用圖10內(nèi)的A、B值按式 (11)計算Ktl值，無需查表。θ、μ、η*μ值雖可根據(jù)η值查表確定，但實際的η值未必就等于表中值，需按插值法計算以減小誤差?？墒孪仍贓XCLE里編好公式，然后在相應(yīng)的位置輸入實際η值即可快速計算出θ、μ、η*μ值，θ、μ、η*μ值的計算見圖12 (參見具體實施例部分)。圖12中，前4列為《架空送電線路基礎(chǔ)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》(DL/T 5219-2005)提供的參考值，后4列為計算值。以下將結(jié)合附圖對本實用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。

[0030]圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；[0031]圖2是Ktl與ht/b的關(guān)系圖；[0032]圖3是本實用新型實施例1中抗傾覆計算的流程圖[0033]圖4是Mj與社的關(guān)系圖；[0034]圖5是化與μ的關(guān)系圖；[0035]圖6是承臺抗傾覆效應(yīng)表；[0036]圖7是等待內(nèi)摩阻角β、土壓力參數(shù)m數(shù)據(jù)對照表[0037]圖8是基礎(chǔ)附加分項系數(shù)Yf數(shù)據(jù)對照表；[0038]圖9是空間增大系數(shù)Ktl值數(shù)據(jù)對照表；[0039]圖10是A、B值數(shù)據(jù)對照表；[0040]圖11是空間增大系數(shù)Ktl的數(shù)據(jù)對照表；[0041]圖12是θ、μ、值的計算數(shù)據(jù)表；[0042]圖13是鋼管樁抗傾覆計算過程數(shù)值表。
具體實施方式
實施例1 如圖1所示，本實用新型的鋼管樁結(jié)構(gòu)的一實施例，該結(jié)構(gòu)由基礎(chǔ)1、設(shè)置于基礎(chǔ)1 中的基礎(chǔ)樁2和與基礎(chǔ)樁2固定連接的鋼管桿3組成。其中，基礎(chǔ)樁2和鋼管桿3為一體結(jié)構(gòu)，并且基礎(chǔ)樁2和鋼管桿3的直徑相等。 對省去承臺后的單桿鋼管樁進行抗傾覆計算的公式如下b0=K0*b(1)Sj ^ Y f*S0(2)Mj 彡 Y f* (H0^S0)(3)Sj=m*b0*ht “ 2/ ( μ * η)(4)Mj=m*b0*ht"3/y(5)n =H0/ht(6)μ =3/(1-2* θ ~3 )(7)θ =t/ht(8)θ "3+3* θ ~2* η /2-3* η /4-1/2=0(9)H。=M。/SQ(10)其中SQ-基面水平荷載設(shè)計值(kN) ；Mtl-基面力矩設(shè)計值(kN*m) ；Htl-有效作用點高度(m) ； Sj -極限傾覆力(kN) ；Mj -極限傾覆力距(kN*m) ;yf -基礎(chǔ)附加分項系數(shù)；b-樁的實際寬度(m) ；bQ-樁的計算寬度(m) ；m-土壓力參數(shù)(kN/m~3)。土壓力參數(shù)m、等待內(nèi)摩阻角β可根據(jù)土層的性質(zhì)按圖7確定?；A(chǔ)附加分項系數(shù)Yf按圖8確定?？臻g增大系數(shù)Ktl值可查圖9確定，但仍舊耗時，對圖9內(nèi)數(shù)值進行擬合，由于Ktl與 ht/b成線性關(guān)系，如圖2所示，于是K。=A*ht/b+B (11)A、B為常數(shù)，取值見圖10，根據(jù)圖9計算的Ktl值的誤差見圖10，均在0. 6%范圍內(nèi) (見圖11)，于是可采用圖10內(nèi)的A、B值按式(11)計算Ktl值，無需查表。θ、μ、η*μ值雖可根據(jù)η值查表確定，但實際的η值未必就等于表中值，需按插值法計算以減小誤差。可事先在EXCLE里編好公式，然后在相應(yīng)的位置輸入實際η值即可快速計算出θ、μ、η*μ值，θ、μ、η*μ值的計算見圖12。圖12中，前4列為《架空送電線路基礎(chǔ)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》(DL/T 5219-2005)提供的參考值，后4列為計算值。已知，大風(fēng)工況下本實施例的鋼管桿基面水平荷載設(shè)計值&為136. 02 kN，基面力矩設(shè)計值Mtl為1938. 25 kN*m，土層為粘土、軟塑粉質(zhì)粘土、稍密的粉土。計算流程如圖3所示，具體數(shù)值見圖13。當(dāng)ht為Ilm時，驗證結(jié)果如下，均滿足要求。yf * S0 (=1. 6*136. 02=217. 63 kN) < Sj (=251.08 kN )yf * M0 (=1. 6*1938. 25=3101. 20 kN *m) < Mj (=3577.83 kN*m )另外，對圖13中的ht、μ ,Mj的數(shù)值進行擬合，ht、μ與Mj均近似表現(xiàn)出二次三項式關(guān)系，如圖4和圖5所示，而b與％表現(xiàn)為線性關(guān)系，于是在計算過程中應(yīng)優(yōu)先考慮增大ht，當(dāng)ht受到限制時，可再考慮增大b值。以上詳細(xì)描述了本實用新型的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鋼管樁結(jié)構(gòu)，其特征是該結(jié)構(gòu)由基礎(chǔ)(1)、設(shè)置于基礎(chǔ)(1)中的基礎(chǔ)樁(2)和與所述基礎(chǔ)樁(2)固定連接的鋼管桿(3)組成。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼管樁結(jié)構(gòu)，其特征是所述基礎(chǔ)樁(2)和所述鋼管桿(3)為一體結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鋼結(jié)構(gòu)橋梁，其特征是所述基礎(chǔ)樁(2)和所述鋼管桿(3)的直徑相等。
專利摘要本實用新型公開了一種鋼管樁結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由基礎(chǔ)(1)、設(shè)置于基礎(chǔ)(1)中的基礎(chǔ)樁(2)和與所述基礎(chǔ)樁(2)固定連接的鋼管桿(3)組成。這種鋼管樁結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，成本低，因而抗傾覆設(shè)計計算簡單，在對鋼管樁基礎(chǔ)進行抗傾覆計算時，可大大縮短計算時間，提高工作效率。
文檔編號E02D5/28GK202099797SQ201120138119
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者黃文歡 申請人:上海艾能電力工程有限公司