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龙图腾网获悉长沙理工大学申请的专利基于新老地基刚度协同的改扩建桩基复合地基设计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：CN121234627B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-06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：202511793680.1，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权基于新老地基刚度协同的改扩建桩基复合地基设计方法是由张石平;赵家豪;张军辉设计研发完成，并于2025-12-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于新老地基刚度协同的改扩建桩基复合地基设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于新老地基刚度协同的改扩建桩基复合地基设计方法，包括：将新地基和老地基搭接处根据刚度差异分为多个区域，分别建立每个区域垫层的动力控制方程；分别设置每个区域垫层的边界条件及连续性条件；求每个区域垫层动力响应通解；联立边界条件及连续性条件和垫层动力响应通解，得到通解中的待定系数，将确定的待定系数回代至通解表达式，进而通过位移和内力表达式量化新老地基刚度差异带来的影响，从而指导改扩建桩基复合地基的设计。本发明将刚度差异作为核心因素引入动力模型，从振动弹性薄板理论推导动力方程，充分考虑新、老地基两端及连接处问题，通过分区建模揭示了桩‑土协调刚度的关键作用，指导地基设计，减少差异变形。

本发明授权基于新老地基刚度协同的改扩建桩基复合地基设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于新老地基刚度协同的改扩建桩基复合地基设计方法，其特征在于，包括以下步骤： S1，将新地基和老地基搭接处根据刚度差异分为多个区域，将加筋垫层视为具有抗弯刚度的弹性薄板，根据薄板振动理论，分别建立每个区域垫层的四阶非齐次常微分动力控制方程； S2，分别设置每个区域垫层的边界条件及连续性条件； S3，求得每个区域垫层动力响应通解； S4，联立S2和S3，得到通解中的待定系数，将确定的待定系数回代至通解表达式，进而得到每个区域垫层位移表达式和内力表达式，通过位移和内力表达式量化新老地基刚度差异带来的影响，从而指导改扩建桩基复合地基的设计； 所述S1包括以下步骤： S11，假设加筋垫层视为平面应变模型，建立不同区域垫层板振动方程： 1 2 3 4 式中，表示时间，，，和分别为第1、第2、第3和第4区段垫层板位移，、、和分别为第1、第2、第3和第4区段垫层的弯曲刚度；表示第区段垫层的弯曲刚度，表示第区段垫层的复合弹性模量，为第区段垫层的泊松比，表示第区段垫层的厚度，表示拉普拉斯算子，表示第区段垫层的粘滞阻尼，为第区段垫层的密度，其中，，分别表示第1、第2、第3和第4区段，l1、l2、l3和l4分别代表了沿道路横断面方向的不同分界点，将整个加筋垫层划分为第1、第2、第3和第4区段；表示虚数单位；-分别表示第1-4区段垫层下的桩土协调动力阻抗；x表示位置； 、、和的大小不相等，表示作用于老路区的均布交通动荷载；表示作用于拓宽区中间车道的均布交通动荷载；表示作用于拓宽区外侧车道的均布交通动荷载；表示路堤填土和土拱效应产生的静态与非均匀荷载； S12，由于上部荷载视为简谐荷载，整个系统做简谐稳态振动，于是式1-4化简为： 5 6 7 8 式中，、、和分别为、、和荷载的幅值；表示圆激振频率；、、和分别为第1、第2、第3和第4区段垫层的振动幅值；，； 所述S3中每个区域垫层动力响应通解的求解方法： 将式5-8写成齐次方程形式，且由于式5-8为四阶非齐次常微分方程，解的形式由通解和特解构成，令特解的形式为，，，，将齐次方程的通解加上非齐次方程的特解，得到式5-8对应的四阶非齐次常微分方程的通解，从而得到每个区域垫层位移表达式；基于弹性薄板的振动理论内力与动力响应位移之间的相关性，根据每个区域垫层位移表达式得到对应区域垫层的转角、弯矩和剪力的表达式； 其中，、、和分别表示第1、第2、第3和第4区段垫层振动方程的四阶非齐次常微分方程特解；、、和分别表示第1、第2、第3和第4区段垫层的动力放大系数；、和分别表示第1、第2和第3区段垫层外部动荷载的复振幅；为常数。

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