本發(fā)明屬于錨索預(yù)應(yīng)力優(yōu)化，具體屬于一種多排錨索預(yù)應(yīng)力優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)有的巖土工程實踐中，鉆孔灌注樁支護結(jié)構(gòu)常用于坡體穩(wěn)定、深基坑支護等場景。錨索作為一種常見的鉆孔灌注樁加固手段，其預(yù)應(yīng)力的大小直接影響到整個支護結(jié)構(gòu)的性能。

2、傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力施加方法往往采用經(jīng)驗估計，缺乏對多排錨索系統(tǒng)的全面優(yōu)化方案，經(jīng)驗估計會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力不均、支護效果差的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一種多排錨索預(yù)應(yīng)力優(yōu)化方法，能夠?qū)Χ嗯佩^索系統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力全面的優(yōu)化。

2、本發(fā)明的一種多排錨索預(yù)應(yīng)力優(yōu)化方法，包括以下步驟：

3、s1：在數(shù)值模擬軟件中構(gòu)建包含多排錨索的鉆孔灌注樁支護結(jié)構(gòu)模型；

4、s2：統(tǒng)一確定所有錨索的基準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力；

5、s3：依據(jù)基準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力，分別得到各排錨索的對應(yīng)最優(yōu)預(yù)應(yīng)力，并根據(jù)各排錨索對應(yīng)的最優(yōu)預(yù)應(yīng)力，獲得鉆孔灌注樁產(chǎn)生的第一次最優(yōu)彎矩峰值；

6、s4：對各排錨索的最優(yōu)預(yù)應(yīng)力二次調(diào)整，獲得鉆孔灌注樁產(chǎn)生的第二次最優(yōu)彎矩峰值；

7、判斷第二次最優(yōu)彎矩峰值是否符合設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，若符合，獲得第二次最優(yōu)彎矩峰值下對應(yīng)的各排錨索的預(yù)應(yīng)力；

8、若不符合，則將s3中的最優(yōu)預(yù)應(yīng)力三次調(diào)整，獲得鉆孔灌注樁產(chǎn)生的第三次最優(yōu)彎矩峰值；再次判斷第三次最優(yōu)彎矩峰值是否符合設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，

9、以此類推……

10、設(shè)第v次最優(yōu)彎矩峰值符合標(biāo)準(zhǔn)，獲得第v次最優(yōu)彎矩峰值下對應(yīng)的各排錨索的預(yù)應(yīng)力。

11、進一步地，步驟s2包括以下步驟：

12、s2.1：在數(shù)值模擬軟件中，對所有的錨索施加預(yù)應(yīng)力pm，m∈{1,2,……,n}，對所有的錨索施加n次預(yù)應(yīng)力，每次施加預(yù)應(yīng)力中所有的錨索施加的預(yù)應(yīng)力相同；

13、隨著預(yù)應(yīng)力施加次數(shù)的增加，m隨之增大，施加的預(yù)應(yīng)力pm也隨之增大；相鄰兩次預(yù)應(yīng)力的差值：

14、s2.2：當(dāng)所有錨索施加某一個預(yù)應(yīng)力pm時，在外部荷載和錨索力的共同作用下，鉆孔灌注樁會產(chǎn)生相對應(yīng)的一個彎矩峰值；

15、彎矩峰值表示為：當(dāng)所有錨索施加相同或者不同預(yù)應(yīng)力時，鉆孔灌注樁的各個橫截面處均會產(chǎn)生對應(yīng)不同的彎矩，假設(shè)共g個橫截面，則鉆孔灌注樁產(chǎn)生g個彎矩，g個彎矩中絕對值最大的彎矩則為彎矩峰值；

16、當(dāng)所有錨索施加n個預(yù)應(yīng)力pm時，由于各錨索的預(yù)應(yīng)力pm不同，所以鉆孔灌注樁產(chǎn)生彎矩峰值不同；所有錨索施共加了n個預(yù)應(yīng)力pm，鉆孔灌注樁對應(yīng)產(chǎn)生n個彎矩峰值；選出n個彎矩峰值中最小的彎矩峰值，記為mo,min；

17、s2.3：依據(jù)數(shù)值模擬軟件，將mo,min輸入到數(shù)值模擬軟件，獲知此時的預(yù)應(yīng)力po,min；將po,min統(tǒng)一作為所有錨索的基準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力。

18、進一步地，步驟s3包括以下步驟：

19、s3.1：將各排錨索從上到下依次編號，編號記為k，k∈{1,2,3,4,5}；

20、s3.2：對編號k＝1的錨索施加預(yù)應(yīng)力pj，j∈{3,4,……,n}，預(yù)應(yīng)力pj隨j的增大而增大，相鄰預(yù)應(yīng)力施加差值對編號k＝1的錨索施加了n-2次預(yù)應(yīng)力，k＝1的錨索每次施加預(yù)應(yīng)力時，其他編號的錨索保持基準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力po,min；

21、編號k＝1的錨索施加預(yù)應(yīng)力pj，其他編號的錨索保持基準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力po,min時，獲得鉆孔灌注樁產(chǎn)生的彎矩峰值；編號k＝1的錨索共施加了n-2個預(yù)應(yīng)力pj，鉆孔灌注樁共產(chǎn)生n-2個彎矩峰值；

22、對編號k＝2的錨索施加預(yù)應(yīng)力pj，j∈{3,4,……,n}，預(yù)應(yīng)力pj隨j的增大而增大，相鄰預(yù)應(yīng)力施加差值；對編號k＝2的錨索施加了n-2次預(yù)應(yīng)力，k＝2的錨索每次施加預(yù)應(yīng)力時，其他編號的錨索保持基準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力po,min；

23、編號k＝2的錨索施加預(yù)應(yīng)力pj，其他編號的錨索保持基準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力po,min時，獲得鉆孔灌注樁產(chǎn)生的彎矩峰值；編號k＝2的錨索共施加了n-2個預(yù)應(yīng)力pj，鉆孔灌注樁共產(chǎn)生n-2個彎矩峰值；

24、以此類推……

25、s3.3：對于編號k＝1的錨索施加預(yù)應(yīng)力pj時，比較n-2個彎矩峰值，選出n-2個彎矩峰值中最小的彎矩峰值；記為

26、編號k＝2的錨索施加預(yù)應(yīng)力pj時，鉆孔灌注樁共產(chǎn)生了n-2個彎矩峰值，比較n-2個彎矩峰值，選出n-2個彎矩峰值中最小的彎矩峰值；記為

27、以此類推……

28、編號1～5的錨索，最小的彎矩峰值，依次記為：

29、

30、s3.4：在數(shù)值模擬軟件中分別輸入數(shù)值模擬軟件中每輸入上述一個最小的彎矩峰值，數(shù)值模擬軟件中則對應(yīng)輸出一個最優(yōu)預(yù)應(yīng)力；

31、設(shè)，數(shù)值模擬軟件中輸入時，數(shù)值模擬軟件輸出對應(yīng)的最優(yōu)預(yù)應(yīng)力

32、數(shù)值模擬軟件中輸入時，數(shù)值模擬軟件輸出對應(yīng)的最優(yōu)預(yù)應(yīng)力

33、以此類推……

34、上述各個最小的彎矩峰值，依次分別輸出的最優(yōu)預(yù)應(yīng)力為：

35、

36、s3.5：將s3.4中各個最優(yōu)預(yù)應(yīng)力同時輸入到數(shù)值模擬軟件中，對應(yīng)著編號1的錨索施加的最優(yōu)預(yù)應(yīng)力，對應(yīng)著編號2的錨索施加的最優(yōu)預(yù)應(yīng)力；以此類推……，所有編號的錨索均對應(yīng)施加最優(yōu)預(yù)應(yīng)力；

37、獲得此時鉆孔灌注樁產(chǎn)生的彎矩峰值，設(shè)為第一次最優(yōu)彎矩峰值，記為t＝1。

38、進一步地，步驟s4包括以下步驟：

39、s4.1：設(shè)定t＝1，l＝2；

40、s4.2：將編號k＝1的錨索施加預(yù)應(yīng)力l∈{2,3,4,5,……,}，t∈{1,2,3,4,5,……,}；設(shè)共施加了u次預(yù)應(yīng)力，u隨l和t的取值變化而變化；其他編號的錨索保持最優(yōu)預(yù)應(yīng)力；

41、編號k＝1的錨索施加預(yù)應(yīng)力py時，其他編號的錨索保持最優(yōu)預(yù)應(yīng)力；獲得編號k＝1的錨索施加預(yù)應(yīng)力py時鉆孔灌注樁產(chǎn)生的彎矩峰值；共施加了u次預(yù)應(yīng)力，鉆孔灌注樁共產(chǎn)生u次彎矩峰值，依次記為

42、將編號k＝2的錨索施加預(yù)應(yīng)力l∈{2,3,4,5,……,}，t∈{1,2,3,4,5,……,}；設(shè)共施加了u次預(yù)應(yīng)力，u隨l和t的取值變化而變化；其他編號的錨索保持最優(yōu)預(yù)應(yīng)力；

43、編號k＝2的錨索施加預(yù)應(yīng)力py時，鉆孔灌注樁產(chǎn)生對應(yīng)的彎矩峰值；共施加了u次預(yù)應(yīng)力，共鉆孔灌注樁產(chǎn)生u次彎矩峰值，分別記為……、

44、

45、以此類推……

46、s4.3：選出s4.2中所有鉆孔灌注樁產(chǎn)生的彎矩峰值中絕對值最小的彎矩峰值，設(shè)為第t+1次最優(yōu)彎矩峰值，記為并獲得下對應(yīng)的各個編號錨索的最終預(yù)應(yīng)力；

47、s4.4：計算彎矩優(yōu)化率，公式為：

48、

49、s4.5：若ε<5％，符合設(shè)定的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，輸出s4.3中下對應(yīng)的各個編號錨索的最終預(yù)應(yīng)力；

50、否則，不符合設(shè)定的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)；若不符合設(shè)定的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則同時將t＝t+1、l＝l+1，代入到s4.2-s4.5中循環(huán)；假設(shè)：則輸出第v次最優(yōu)彎矩峰值下的各個編號錨索的最終預(yù)應(yīng)力。

51、有益效果：

52、本方案對每一排錨索的最優(yōu)預(yù)應(yīng)力進行精確確定，能夠有效地改善鉆孔灌注樁支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，具有較高的實用價值。