吉林建筑大学方宏伟获国家专利权
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龙图腾网获悉吉林建筑大学申请的专利一种评估临近边坡条形基础抗震极限承载力失效机理的方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115688225B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211225000.2,技术领域涉及:G06F30/13;该发明授权一种评估临近边坡条形基础抗震极限承载力失效机理的方法是由方宏伟;张淼设计研发完成,并于2022-09-26向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种评估临近边坡条形基础抗震极限承载力失效机理的方法在说明书摘要公布了:本发明提供了一种评估临近边坡条形基础抗震极限承载力失效机理的方法,其特点是,推导了基础荷载条件下地震滑移线场理论和边界条件,采用有限差分法求解地震作用下的滑移线场,以及地震作用下极限状态边坡坡面曲线,简称地震极限坡面曲线;以地震极限坡面曲线与边坡表面是否相切作为地震极限状态判断标准,当地震极限坡面曲线与边坡表面只有一个交点时,判断临近边坡地基为稳定状态,当地震极限坡面曲线与边坡表面有两个交点时,判断临近边坡地基为失稳状态,当地震极限坡面曲线与边坡表面相切时,基础荷载为临近边坡地基抗震极限承载力。
本发明授权一种评估临近边坡条形基础抗震极限承载力失效机理的方法在权利要求书中公布了:1.一种评估临近边坡条形基础抗震极限承载力失效机理的方法,其特征是,它包括以下内容: 1地震滑移线场理论 地震作用下土体应力微分方程如下所示: 其中σx,σy表示x和y方向的法向应力,τxy和τyx表示x和y方向的切向应力,fx=γ·kH,fy=γ·1-kV,γ表示容重,kH和kV代表x和y方向地震系数; 利用莫尔-库仑准则导出特征应力σ计算公式 式中:c为内聚力,为内摩擦角,σ1为最大主应力,σ3为最小主应力; 应力表达式如下: 其中θ是σ1和x轴之间的夹角; 将式3a和式4代入式1a,将式3b和式4代入式1b,根据特征线法可得α族和β族特征线微分方程组: 其中为两组滑移线的交角; 有限差分法近似求解式5和式6如下: 式中Mɑxα,yα,θα,σα为α族上的点,Mβxβ,yβ,θβ,σβ为β族上的点,x,y为坐标值,和 由公式7和8联立计算滑移线上的待求点Mx,y,θ,σ,公式为: 地震作用下极限状态边坡坡面曲线,简称地震极限坡面曲线的微分方程为:与β族滑移线方程联立求解地震极限坡面曲线坐标点Mijxij,yij,θij,σij: 式中Mbxb,yb,θb,σb为地震极限坡面曲线上已知点,M′βx′β,y′β,θ′β,σ′β为第β族滑移线上已知点; 2地震滑移线场边界条件 1主动区O1AB柯西边界条件 主动区第α、β族已知计算点Mα和Mβ的x,y为坡顶O1A坐标值,其中横坐标x=Δx·i,Δx为计算步长,i为自然数,i=0~N1,N1为步长数,纵坐标y为坡高,主动区边界最大主应力与x轴交角θI为: 式中σ0=P0·1-kV是地震法向应力,τ0=P0·kH是地震剪应力,P0为坡顶基础荷载; 主动区边界特征应力σI为: 式中 2过渡区O1BC退化黎曼边界条件 过渡区已知边界点O1的x,y为坡肩坐标值,过渡区特征应力为: 式中k为自然数,k=0~N2,N2为过渡区点剖分数,Δθ=θIII-θI,θIII为被动区最大主应力与x轴交角; 3被动区O1CD混合边界条件 被动区特征应力值为代入方程式19给出被动区最大主应力与x轴交角θIII为: 3失效机理 坡顶基础荷载变量Pi为: Pi=P0+j·ΔP21 ΔP为P0的增量,j为自然数; 为计算临近边坡抗震极限承载力Psu,将Pi代入到地震滑移线场理论及边界条件公式中,计算地震极限坡面曲线:当地震极限坡面曲线与边坡表面只有一个交点,即坡顶时,临近边坡地基处于稳定状态,则PiPsu,此时公式21中ΔP=0.1kPa;当地震极限坡面曲线与边坡表面出现第二个交点时,临近边坡地基处于失稳状态,则Pi>Psu,此时公式21中ΔP=-0.1kPa;当地震极限坡面曲线与边坡表面相切时,临近边坡地基处于极限状态,此时Pi=Psu。
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