[發明專利]一種考慮隧道應力拱效應的荷載—結構模型的建立方法

有效

• 申請號: 201110302912.0
• 申請日: 2011-10-10
• 公開（公告）號: CN102368277A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 尹蓉蓉;唐柏鑒
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種考慮隧道應力拱效應的荷載-結構模型的建立方法，其特征是采用如下步驟：

(1)建立包含施工過程的地層-結構模型，計算隧道襯砌的彎矩得到彎矩圖；

(2)通過手工迭代確定拉彈簧和壓彈簧位于隧道襯砌上分界點的位置，最后一次迭代得到的隧道襯砌上的位移轉折點與前一次迭代確定的分界點的位置相同，這一不再變動的轉折點的位置即為拉壓彈簧最終的分界點；

(3)以拉彈簧與壓彈簧的彈性抗力系數之間比例關系分別為3∶1、2∶1、1∶1、3∶4、2∶3、1∶2、1∶3、1∶4時計算得到隧道襯砌的彎矩圖，將計算結果與步驟(1)中用地層-結構法模型計算得到的隧道襯砌的彎矩圖進行對比，確定拉彈簧和壓彈簧的彈性抗力系數之間的比例關系，使得根據這一比例關系計算的隧道襯砌受力情況與用地層-結構模型的計算結果相一致；

(4)根據拉彈簧和壓彈簧的不再變動的轉折點為分界點的位置，以分界點為界在分界點以上的拱頂范圍內均勻設置拉彈簧，在分界點以下均勻設置壓彈簧，即建立考慮隧道應力拱效應的荷載-結構模型。

2.根據權利要求1所述的一種考慮隧道應力拱效應的荷載-結構模型的建立方法，其特征是：步驟(2)中手工迭代過程是：第一次迭代用在隧道襯砌全周設置均布壓彈簧的模型計算得到襯砌上的位移，襯砌位移為零的點設定為初始分界點，第二次迭代是以初始分界點為界，在隧道襯砌的拱頂部位設置拉彈簧其余部位設置壓彈簧建立模型進行計算，獲得新的位移轉折點，第三次迭代是以第二次迭代得到的新的位移轉折點新的分界點，依此類推進行計算，直到最終一次迭代得到的襯砌上的位移轉折點與前一次迭代確定的分界點的位置相同為止。

3.根據權利要求1所述的一種考慮隧道應力拱效應的荷載-結構模型的建立方法，其特征是：步驟(3)中的拉彈簧彈性抗力系數與壓彈簧彈性抗力系數之比為1∶0.5～2。