CN109740197A - 一种地螺栓抗拔承载力测算方法 - Google Patents

一种地螺栓抗拔承载力测算方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109740197A
CN109740197A CN201811532418.1A CN201811532418A CN109740197A CN 109740197 A CN109740197 A CN 109740197A CN 201811532418 A CN201811532418 A CN 201811532418A CN 109740197 A CN109740197 A CN 109740197A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bolt
ground
pulling capacity
soil
soil body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811532418.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109740197B (zh
Inventor
常方强
梁康康
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaqiao University
Original Assignee
Huaqiao University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaqiao University filed Critical Huaqiao University
Priority to CN201811532418.1A priority Critical patent/CN109740197B/zh
Publication of CN109740197A publication Critical patent/CN109740197A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109740197B publication Critical patent/CN109740197B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Abstract

本发明公开了一种地螺栓抗拔承载力测算方法，用于测算地螺栓为太阳能光伏支架与地基土体连接用地螺栓的极限抗拔承载力和设计抗拔承载力。本发明方法步骤简单、流程性强、使用方便，比起传统根据经验确定地螺栓抗拔承载力的方法更加精确有效，有利于工程建筑施工中太阳能光伏支架的施工安全，有效避免连接材料的浪费。

Description

一种地螺栓抗拔承载力测算方法
技术领域
本发明涉及一种地螺栓抗拔承载力测算方法。
背景技术
地螺栓，即地脚螺栓，机械构件在地基土体上安装时，用于固定连接机械构件和土体。地螺栓是工程中较为常用的结构构件，在太阳能光伏支架中起到基础的作用，具有施工速度快、造价较低的优点。当光伏支架受到向上的风力作用时，地螺栓承受向上的拉拔力，当拉拔力超过了地螺栓本身的抗拔承载力时，地螺栓会出现拔出破坏。长期以来，太阳能光伏支架结构的设计，对于地螺栓承载力往往重视程度不高，有其是抗拔承载力，大都根据经验确定，缺乏相应的理论确定方法，由此造成安全储备不够或承载力过高，造成材料浪费等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种地螺栓抗拔承载力测算方法，解决了上述背景技术中的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种地螺栓抗拔承载力测算方法，所述抗拔承载力包括极限抗拔承载力和设计抗拔承载力，具体步骤如下：
(1)确定地螺栓的重力G1、外径d和入土深度H；
(2)测量地基土体的重度γ；
(3)测算地基土体的强度指标：若地基土体为粘性土，所述强度指标为不排水抗剪强度cu；若为无粘性土，则强度指标为地基土的内摩擦角
(4)测算地基土体与地螺栓侧壁之间的摩阻力qs：若地基土体为粘性土，摩阻力qs1＝1.5cu；若为无粘性土，则摩阻力
(5)测算地基土体与地螺栓之间的抗拔衰减系数α：若地基土体为粘性土，α1＝0.75；若为无粘性土，则α2＝0.60；
(6)测算地螺栓的极限抗拔承载力Tu：
①若地基土体为粘性土，则地螺栓的极限抗拔承载力Tu1＝min(Tu11,Tu12)，其中
Tu11＝πdα1qs1H+G1
②若为无粘性土，则地螺栓的极限抗拔承载力Tu2＝πdα2qs2H+G1；
(7)确定地螺栓的设计抗拔承载力Ra：
①若地基土体为粘性土，地螺栓的设计抗拔承载力Ra1＝min(Ra11，Ra12)，其中
Ra11＝πdα1qs1H/1.8+G1
Ra12＝Tu12/1.5
②若为无粘性土，则地螺栓的设计抗拔承载力Ra2＝πdα2qs2H/1.8+G1。
在本发明一较佳实施例中，所述步骤(1)通过称重得到地螺栓的质量，进一步乘以重力加速度得到地螺栓的重力G1。
在本发明一较佳实施例中，所述步骤(1)地螺栓的外径d由游标卡尺测得。
在本发明一较佳实施例中，所述步骤(1)地螺栓的入土深度H由地螺栓长度减去裸露出地面高度得到。
在本发明一较佳实施例中，所述步骤(2)通过环刀法，由称取质量和计算体积后计算得到土体密度，进而乘以重力加速度得到地基土体的重度γ。
在本发明一较佳实施例中，所述步骤(3)由现场十字板剪切试验测得粘性土的不排水抗剪强度cu。
在本发明一较佳实施例中，所述步骤(3)采集土样后由室内直剪试验测得无粘性土的内摩擦角
在本发明一较佳实施例中，所述地螺栓为太阳能光伏支架与地基土体连接用地螺栓。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
1.方法步骤简单、流程性强、使用方便，比起传统根据经验确定地螺栓抗拔承载力的方法更加精确有效；
2.本发明充分考虑了粘性土和无粘性土的条件，进行精准测算，适用范围广；
3.本发明确定的地螺栓抗拔承载力，有利于工程建筑施工中太阳能光伏支架的施工安全，在施工中通过测算合理设计连接件排布和用量，有效避免材料的浪费。
具体实施方式
实施例1
本实施例的一种地螺栓抗拔承载力测算方法，用于在粘性土中装设太阳能光伏支架施工中。
本实施例的某地基土0～3.6m深度内为花岗岩风化残积粘性土，属粘性土地基，该地基内打设地螺栓作为太阳能光伏支架的基础，经过称取地螺栓质量，然后乘以重力加速度，得到该地螺栓的重力G1为0.1kN，外径d为96mm，入土深度H为1.2m；采用环刀法测得地基土体的密度为1.78g/cm3，乘以重力加速度，得到重度γ为17.4kN/m3；采用室内直剪试验，测得土体的内摩擦角为30°；采用现场十字板剪切试验测得地基土体的不排水抗剪强度cu为23kPa，进一步确定确定地基土体与地螺栓侧壁之间的摩阻力qs1为34.5kPa；然后计算Tu11为9.46kN，Tu12为15.6kN，因此，地螺栓的极限抗拔承载力Tu1为9.46kN，地螺栓的设计抗拔承载力Ra1为5.36kN。
实施例2
某地基土0～3.1m深度内为风积砂土，属无粘性土地基，该地基内打设地螺栓作为太阳能光伏支架的基础，经过地螺栓称取质量，然后乘以重力加速度，得到该地螺栓的重力G1为0.1kN，外径d为96mm，入土深度H为1.2m；采用环刀法测得地基土体的密度为1.71g/cm3，乘以重力加速度，得到重度γ为16.8kN/m3；采用室内直剪试验，测得土体的内摩擦角为27°，确定qs2为14.1kPa；进一步计算地螺栓的极限抗拔承载力Tu2为3.16kN，地螺栓的设计抗拔承载力Ra2为1.80kN。
通过上述地螺栓的极限抗拔承载力和设计抗拔承载力，进行太阳能光伏支架基础的合理设计，进行充足的安全储备，大大降低了光伏支架受到向上的风力作用时，地螺栓被拔出破坏的概率，同时有效避免了材料的浪费。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种地螺栓抗拔承载力测算方法，其特征在于，所述抗拔承载力包括极限抗拔承载力和设计抗拔承载力，具体步骤如下：
(1)确定地螺栓的重力G1、外径d和入土深度H；
(2)测量地基土体的重度γ；
(3)测算地基土体的强度指标：若地基土体为粘性土，所述强度指标为不排水抗剪强度cu；若为无粘性土，则强度指标为地基土的内摩擦角
(4)测算地基土体与地螺栓侧壁之间的摩阻力qs：若地基土体为粘性土，摩阻力qs1＝1.5cu；若为无粘性土，则摩阻力
(5)测算地基土体与地螺栓之间的抗拔衰减系数α：若地基土体为粘性土，α1＝0.75；若为无粘性土，则α2＝0.60；
(6)测算地螺栓的极限抗拔承载力Tu：
①若地基土体为粘性土，则地螺栓的极限抗拔承载力Tu1＝min(Tu11,Tu12)，其中
Tu11＝πdα1qs1H+G1
②若为无粘性土，则地螺栓的极限抗拔承载力Tu2＝πdα2qs2H+G1；
(7)确定地螺栓的设计抗拔承载力Ra：
①若地基土体为粘性土，地螺栓的设计抗拔承载力Ra1＝min(Ra11，Ra12)，其中
Ra11＝πdα1qs1H/1.8+G1
Ra12＝Tu12/1.5
②若为无粘性土，则地螺栓的设计抗拔承载力Ra2＝πdα2qs2H/1.8+G1。
2.根据权利要求1所述的一种地螺栓抗拔承载力测算方法，其特征在于：所述步骤(1)通过称重得到地螺栓的质量，进一步乘以重力加速度得到地螺栓的重力G1。
3.根据权利要求1所述的一种地螺栓抗拔承载力测算方法，其特征在于：所述步骤(1)地螺栓的外径d由游标卡尺测得。
4.根据权利要求1所述的一种地螺栓抗拔承载力测算方法，其特征在于：所述步骤(1)地螺栓的入土深度H由地螺栓长度减去裸露出地面高度得到。
5.根据权利要求1所述的一种地螺栓抗拔承载力测算方法，其特征在于：所述步骤(2)通过环刀法，由称取质量和计算体积后计算得到土体密度，进而乘以重力加速度得到地基土体的重度γ。
6.根据权利要求1所述的一种地螺栓抗拔承载力测算方法，其特征在于：所述步骤(3)由现场十字板剪切试验测得粘性土的不排水抗剪强度cu。
7.根据权利要求1所述的一种地螺栓抗拔承载力测算方法，其特征在于：所述步骤(3)采集土样后由室内直剪试验测得无粘性土的内摩擦角
8.根据权利要求1所述的一种地螺栓抗拔承载力测算方法，其特征在于：所述地螺栓为太阳能光伏支架与地基土体连接用地螺栓。
CN201811532418.1A 2018-12-14 2018-12-14 一种地螺栓抗拔承载力测算方法 Active CN109740197B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811532418.1A CN109740197B (zh) 2018-12-14 2018-12-14 一种地螺栓抗拔承载力测算方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811532418.1A CN109740197B (zh) 2018-12-14 2018-12-14 一种地螺栓抗拔承载力测算方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109740197A true CN109740197A (zh) 2019-05-10
CN109740197B CN109740197B (zh) 2022-06-07

Family

ID=66359004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811532418.1A Active CN109740197B (zh) 2018-12-14 2018-12-14 一种地螺栓抗拔承载力测算方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109740197B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112195960A (zh) * 2020-09-27 2021-01-08 华侨大学 一种地螺栓分区长度确定方法
CN113449358B (zh) * 2020-03-24 2023-07-25 张继红 一种土中摩擦构件承载力确定方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101046097A (zh) * 2007-04-25 2007-10-03 广东省建筑科学研究院 单桩竖向抗拔静载试验的改进测试方法
JP2011002090A (ja) * 2009-06-16 2011-01-06 Ishimori Yusaku 固定用長穴及び固定冶具
CN108228971A (zh) * 2017-12-12 2018-06-29 中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司 一种扩底抗拔长桩抗拔极限承载力标准值计算方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101046097A (zh) * 2007-04-25 2007-10-03 广东省建筑科学研究院 单桩竖向抗拔静载试验的改进测试方法
JP2011002090A (ja) * 2009-06-16 2011-01-06 Ishimori Yusaku 固定用長穴及び固定冶具
CN108228971A (zh) * 2017-12-12 2018-06-29 中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司 一种扩底抗拔长桩抗拔极限承载力标准值计算方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIANHANG CHEN等: "Numerical simulation of the pull-out behaviour of fully grouted cable bolts", 《CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS》 *
吴继峰 等: "叶片式螺旋钢管桩抗拔承载力的试验研究", 《公路工程》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113449358B (zh) * 2020-03-24 2023-07-25 张继红 一种土中摩擦构件承载力确定方法
CN112195960A (zh) * 2020-09-27 2021-01-08 华侨大学 一种地螺栓分区长度确定方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109740197B (zh) 2022-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109740197A (zh) 一种地螺栓抗拔承载力测算方法
Kamchoom et al. Effects of root geometry and transpiration on pull-out resistance
CN102926411A (zh) 一种冻土地区桩侧负摩阻力测试装置及其使用方法
CN106644048B (zh) 一种爆破测振附属设备及爆破测振方法
CN105735374A (zh) 一种高应变法测试桩的承载力的方法
CN108169456A (zh) 一种湿陷性黄土预估大压力评价方法
CN108204886B (zh) 抗震支吊架抗震性能的现场检测方法
CN103940718A (zh) 一种散体材料的现场渗透实验装置
CN103541339A (zh) 非饱和原状黄土边坡土压力拉杆式测试装置与测试方法
CN107476331A (zh) 粘性土中输电线路板柱基础的设计方法
CN204944376U (zh) 一种模型试验中土工格栅应变量测装置
CN210952621U (zh) 一种风电叶片螺杆长度检测工装
CN201689014U (zh) 便携式底板比压测试装置
CN210775451U (zh) 一种便携水质检测仪
CN210037681U (zh) 一种土壤水热耦合运移试验装置
CN210439337U (zh) 一种实时检测钻孔灌注桩超灌高度的装置
CN203287131U (zh) 钢筋拉应力的检测装置
CN203132748U (zh) 黄土场地浸水条件下土体内部应力变化监测系统
Zhao-yan et al. New CPT-based prediction method for soil liquefaction applicable to Bachu region of Xinjiang
CN112779841A (zh) 一种新型的路基路面松铺厚度检测装置
CN206020248U (zh) 一种摩擦型锚杆锚固体安全性试验装置
CN211179591U (zh) 一种建筑用岩土热物性测量测试装置
CN211927909U (zh) 一种水土保持监测装置
CN210712800U (zh) 一种超软弱土地基浅表层处理后承载力试验装置
CN202730734U (zh) 非饱和原状黄土边坡土压力拉杆式测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant