【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑桩基，尤其涉及一种挤扩装置刚度评估方法、装置、终端及存储介质。
技术介绍
1、挤扩装置是挤扩桩施工中的重要设备。由于挤扩装置并非一次性设备，因此需要在不同土质中具有良好的使用性能。专利技术人在自行设计的挤扩装置使用过程中发现，挤扩臂的刚度大小对于挤扩盘的成型质量至关重要，其刚度直接关系到挤扩桩的成桩质量，要想使挤扩臂形状和尺寸满足设计要求，挤扩装置的挤扩臂的上臂需要有足够的刚度。由于桩基的地质情况复杂、随机干扰因素多等特点，在设计时要对上臂的截面的几何尺寸进行设计，在施工前应对挤扩装置刚度进行验算，在不同土质的情况下，使用者对于挤扩装置刚度的要求不同，因此需要满足不同的失效概率。
2、而现有技术中挤扩装置的刚度往往根据经验确定，或者简单地采用土压力计算挤扩臂的挠度，并将挠度计算结果与挠度限值进行比较，来确定其刚度是否满足要求，该方法并没有考虑不同土质的情况，不能得到刚度的失效概率，所以本质上是确定性设计，不能满足不同土质下的使用需求。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种挤扩装置刚度评估方法、装置、终端及存储介质，以解决不同土体类型时的挤扩装置刚度评估的问题。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种挤扩装置刚度评估方法，包括：
3、获取土体类型和挤扩臂的参数；其中，所述参数包括所述挤扩臂的钢材型号和所述挤扩臂的上臂的几何参数；
4、根据所述土体类型获取土体的弹性临界压缩量和塑性临界压缩量的概率密度分布函数，
5、根据各概率密度分布函数对所述弹性临界压缩量、所述塑性临界压缩量和所述钢材的弹性模量分别进行设定次数蒙特卡罗抽样；
6、根据每次抽样的结果和所述几何参数分别计算所述挤扩臂的上臂的抽样挠度；将大于挠度限值的所述抽样挠度确定为失效；
7、统计失效次数，根据所述失效次数确定失效概率，并在所述失效概率小于失效概率阈值时，将挤扩装置确定为满足刚度要求。
8、在一种可能的实现方式中，所述根据每次抽样的结果和所述几何参数分别计算所述挤扩臂的上臂的抽样挠度，包括：
9、在所述挤扩臂位于挤扩终止位置，根据每次抽样得到的所述土体的弹性临界压缩量和塑性临界压缩量，将所述挤扩臂的上臂沿长度方向由上至下分别设置弹性区、过渡区和塑性区；
10、分别计算所述挤扩臂的上臂受到所述弹性区、所述过渡区和所述塑性区的径向土压力；
11、根据所述径向土压力分别计算所述挤扩臂的上臂在所述弹性区、所述过渡区和所述塑性区作用下的挠度，将所述挠度叠加得到所述抽样挠度。
12、在一种可能的实现方式中，所述根据每次抽样得到的所述土体的弹性临界压缩量和塑性临界压缩量，将所述挤扩臂的上臂沿长度方向由上至下分别设置弹性区、过渡区和塑性区，包括：
13、获取所述土体的径向压缩量，将所述径向压缩量小于所述弹性临界压缩量的区域设定为所述弹性区，将所述径向压缩量大于所述塑性临界压缩量的区域设定为所述塑性区，将所述径向压缩量位于所述弹性临界压缩量和所述塑性临界压缩量之间的区域设定为所述过渡区。
14、在一种可能的实现方式中，所述分别计算所述挤扩臂的上臂受到所述弹性区、所述过渡区和所述塑性区的径向土压力，包括：
15、所述上臂受到所述弹性区的径向土压力为：
16、
17、所述上臂受到所述过渡区的径向土压力为：
18、
19、所述上臂受到所述塑性区的径向土压力为：
20、
21、式中，为土体的径向压缩量，为上臂受到的单位面积上的径向土压力， 、分别为土体的弹性临界压缩量和塑性临界压缩量， 、 、 、 、 、均为土体压缩系数。
22、在一种可能的实现方式中，所述根据所述径向土压力分别计算所述挤扩臂的上臂在所述弹性区、所述过渡区和所述塑性区作用下的挠度，包括：
23、所述上臂在所述弹性区土压力作用下的挠度：
24、
25、所述上臂在所述过渡区土压力作用下的挠度：
26、
27、所述上臂在所述塑性区土压力作用下的挠度：
28、
29、式中，、分别为沿挤扩臂的上臂在弹性区、过渡区、塑性区土压力作用下的挠度值，为沿挤扩臂的上臂在长度方向的坐标，、、分别为塑性区、过渡区、弹性区土压力在挤扩臂上的作用范围，为挤扩臂的上臂的总长度，为挤扩臂的钢材的弹性模量，为挤扩臂横截面的截面惯性矩，、、分别为塑性区、过渡区、弹性区的径向土压力的合力，为过渡区形心系数，、、分别为塑性区、过渡区、弹性区的等效荷载位置系数。
30、在一种可能的实现方式中，所述土体类型包括：
31、粘性土、粗砂、细沙、粉砂、粉质黏土和粉土。
32、在一种可能的实现方式中，在根据所述土体类型获取土体的弹性临界压缩量和塑性临界压缩量的概率密度分布函数，根据所述钢材型号获取钢材的弹性模量的概率密度分布函数之前，所述方法还包括：
33、获取不同土体类型对应的土体的所述弹性临界压缩量和所述塑性临界压缩量的数据，获取不同钢材型号对应的钢材的弹性模量的数据；
34、分别获取所述弹性临界压缩量和所述塑性临界压缩量的数据及钢材的弹性模量的数据相应的平均值和标准差，根据所述平均值和所述标准差分别构建不同土体类型的土体的弹性临界压缩量、塑性临界压缩量的概率密度分布函数和所述钢材的弹性模量的概率密度分布函数；其中各概率密度分布函数均为正态分布。
35、第二方面，本专利技术实施例提供了一种挤扩装置刚度评估装置，包括：
36、土体类型和参数获取模块，用于获取土体类型和挤扩臂的参数；其中，所述参数包括所述挤扩臂的钢材型号和所述挤扩臂的上臂的几何参数；
37、概率密度分布函数获取模块，用于根据所述土体类型获取土体的弹性临界压缩量和塑性临界压缩量的概率密度分布函数，根据所述钢材型号获取钢材的弹性模量的概率密度分布函数；
38、抽样模块，用于根据各概率密度分布函数对所述弹性临界压缩量、所述塑性临界压缩量和所述钢材的弹性模量分别进行设定次数蒙特卡罗抽样；
39、失效确定模块，用于根据每次抽样的结果和所述几何参数分别计算所述挤扩臂的上臂的抽样挠度；将大于挠度限值的所述抽样挠度确定为失效；
40、挤扩装置刚度评估模块，用于统计失效次数，根据所述失效次数确定失效概率，并在所述失效概率小于失效概率阈值时，将挤扩装置确定为满足刚度要求。
41、第三方面，本专利技术实施例提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种挤扩装置刚度评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的挤扩装置刚度评估方法，其特征在于，所述根据每次抽样的结果和所述几何参数分别计算所述挤扩臂的上臂的抽样挠度，包括：
3.根据权利要求2所述的挤扩装置刚度评估方法，其特征在于，所述根据每次抽样得到的所述土体的弹性临界压缩量和塑性临界压缩量，将所述挤扩臂的上臂沿长度方向由上至下分别设置弹性区、过渡区和塑性区，包括：
4.根据权利要求2所述的挤扩装置刚度评估方法，其特征在于，所述分别计算所述挤扩臂的上臂受到所述弹性区、所述过渡区和所述塑性区的径向土压力，包括：
5.根据权利要求4所述的挤扩装置刚度评估方法，其特征在于，所述根据所述径向土压力分别计算所述挤扩臂的上臂在所述弹性区、所述过渡区和所述塑性区作用下的挠度，包括：
6.根据权利要求1所述的挤扩装置刚度评估方法，其特征在于，所述土体类型包括：
7.根据权利要求1所述的挤扩装置刚度评估方法，其特征在于，在根据所述土体类型获取土体的弹性临界压缩量和塑性临界压缩量的概率密度分布函数，根据所述钢材型
8.一种挤扩装置刚度评估装置，其特征在于，包括：
9.一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种挤扩装置刚度评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的挤扩装置刚度评估方法，其特征在于，所述根据每次抽样的结果和所述几何参数分别计算所述挤扩臂的上臂的抽样挠度，包括：
3.根据权利要求2所述的挤扩装置刚度评估方法，其特征在于，所述根据每次抽样得到的所述土体的弹性临界压缩量和塑性临界压缩量，将所述挤扩臂的上臂沿长度方向由上至下分别设置弹性区、过渡区和塑性区，包括：
4.根据权利要求2所述的挤扩装置刚度评估方法，其特征在于，所述分别计算所述挤扩臂的上臂受到所述弹性区、所述过渡区和所述塑性区的径向土压力，包括：
5.根据权利要求4所述的挤扩装置刚度评估方法，其特征在于，所述根据所述径向土压力分别计算所述挤扩臂的上臂在所述弹性区、所述过渡区和所述塑性区作用下的挠度，包括：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：王雪彦，赵存宝，尹超，沈英明，严战友，曹文龙，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：
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