(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210523383.5 (22)申请日 2022.05.13 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114970016 A (43)申请公布日 2022.08.30 (73)专利权人 安徽省城建 设计研究总院股份有 限公司 地址 230051 安徽省合肥市花园大道 9号 (72)发明人 蔡敏　朱海云　束冬青　付春友　 任宗强　孙昌兴　王家瑞　陈钧　 单灿灿　张涛　 (74)专利代理 机构 合肥和瑞知识产权代理事务 所(普通合伙) 34118 专利代理师 金宇平(51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) E02D 5/74(2006.01) E02D 17/04(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 109558659 A,2019.04.02 审查员 闪赛 (54)发明名称 Π型支座斜撑位移计算方法、 Π型支座设计 方法和支护方法 (57)摘要 本发明提出了一种Π型支座斜撑位移计算 方法、 Π型支座设计方法和支护方法， 通过所述 Π型支座斜撑位移计算方法可精确计算斜撑的 横向位移量和纵向位移量， 从而对支护结构进行 风险预期和管控， 提高结构施工的安全性。 同时 还可结合水平位移量和竖向位移量对Π型支座 设计参数和斜撑角度θ进行优化， 实现风险规 避。 权利要求书3页 说明书9页 附图4页 CN 114970016 B 2022.11.25 CN 114970016 B 1.一种Π型支座斜撑位移计算方法， 其特征在于， 所述Π型支座(2)包括长条形的台座 (5)和用于支撑台座的两根支座桩(4)； 所述Π型支座(2)用于支撑斜撑杆(7)， 支护状态下 根据以下公式计算Π型支座(2)的水平位移量Δx和竖向位移量Δy； 其中， Fθ为斜撑杆(7)提供的轴向支撑力； θ为斜撑角度， 即斜撑杆(7)与水平方向的夹 角； Lx表示支座桩高度， B表示台座的长度； k1、 k2、 z0和 δ 为计算系数， 且： k1＝6EsLxD； k2＝4EsBb； D表示支座桩的等效直径； Es表示土体压缩模量， 通过原位测试获得； b表示台座宽度， d 表示台座高度。 2.一种Π型支座设计方法， 其特征在于， Π型支座包括长条形的台座(5)和用于支撑台 座的两根支座桩(4)； 所述设计方法包括以下步骤： S1、 设置斜撑角度θ和支撑力目标值F， 定义设计参数集合{Lx,D,B,b,d,l}， 其中Lx表示 支座桩高度， D表 示支座桩的等效直径； B表 示台座的长度， b表 示台座宽度， d表 示台座高度； 两根支座桩沿着台座长度 方向排列， l表示两根支座桩的轴心净距； A为支座 桩的水平截面 面积， π 为圆周率； S2、 针对设计参数集合中的各参数选取不同的值， 构建多个作为样本集的设计参数集 合， 任意两个样本集中至少有一个参数相异； S3、 根据以下 公式(1)计算各样本集对应的支 撑力预测值Fθ， 将大于F的支撑力预测值按 照由小到大的顺序排列形成支撑力候选队列； 其中： α 为角度相关系数， ζ 为面积相关系数， Su为土体不 排水抗剪强度， 通过原位试验获得； Af为Π型支座在水平方向上的有效投影面积， Af＝ η1LxD+ η2bd；    (4)权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114970016 B 2η1为尺寸相关系数， η1＝0.28(l/D)0.45；    (5) η2为与台座后方土体松散程度相关的系数， 在0～1区间上 取值， η2为经验值； S4、 将支撑力候选队列中第一个预测值Fθ作为支撑力设计值Fu； S5、 结合Fu对应的样本集 根据以下公式(6)(7)计算θ 取值范围； V表示支点处所需水平力， V为设计值； 所述支点处为 斜撑杆和围护结构的相交 处； S6、 根据设定的角度筛选规则从θ取值范围中选取选中值， 结合Fu对应的样本集和如权 利要求1所述的Π型支座斜撑位移计算方法遍历θ取值范围中每一个选中值计算对应的水 平位移量Δx和竖向位移量Δy； S7、 定义参数筛选条件， 即Δx小于或等于预设横向偏移阈值x0， Δy小于或等于预设竖 向偏移阈值y0； 判断S6中是否存在{Δx,Δy}满足参数筛 选条件； 否， 以支撑力候选队列中下一个预测值Fθ作为支撑力设计值Fu， 并返回步骤S5； 是， 则从满足参数筛选条件的{Δx,Δy}中选取一组作 为最优位移， 并获取最优位移对 应的θ作为斜撑角度目标值θ0， 将Fu对应的样本集作为目标参数集合{Lx',D',B',b',d', l'}， 其中Lx'表示支座桩高度， D'表示支座桩的等效直径； B'表示台座的长度， b'表示台座 宽度， d'表示台座高度； 两根支座桩沿着台座长度方向排列， l'表示两根支座桩的轴心净 距。 3.如权利要求2所述的Π型支座设计方法， 其特征在于， S6中的角度筛选规则为： 获取θ 取值范围中所有 整数值作为选中值； 或者， 根据设定的间隔值从θ 取值范围中选取选中值； 或者， 根据θ取值范围的跨度设定选中值数量， 然后根据选中值数量从θ取值范围内等 距选取选中值。 4.如权利要求2所述的Π型支座设计方法， 其特征在于， S7中， 横向偏移阈值x0等于3‰ 支座桩桩长， 竖向偏移阈值y0等于1‰支座桩桩长。 5.如权利要求2所述的Π型支座设计方法， 其特征在于， S7中根据 预设的位移选取规则 从满足参数筛选条件的{Δx,Δy}中选取一组作为最优位移； 所述位移选取规则为： 获取对 应的评估值 最小的{Δx,Δy}作为 最优位移； 评估值 为Δx和Δy 之和。 6.如权利要求2所述的Π型支座设计方法， 其特征在于， 所述S5中η2的取值与S3中η2的 取值一致。 7.一种应用Π型支座的支护方法， 其特征在于， 根据如权利要求2至6任一项所述的Π 型支座设计方法获取目标参数集合{ Lx',D',B',b',d',l'}和斜撑角度目标值θ0， 根据目标 参数集合{Lx',D',B',b',d',l'}设计并制作Π型支座(2)； 根据斜撑角度目标值θ0安装斜撑权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114970016 B 3