[發明專利]一種沉管隧道接頭抗彎剛度的測量方法

有效

• 申請號: 201210421333.2
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN103792139A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 袁勇;禹海濤;陳越;鐘輝虹;蘇宗賢;劉洪洲;李貞新;陳之毅
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/10
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種沉管隧道接頭抗彎剛度的測量方法，其特征在于，根據沉管隧道接頭的構造，假定：(1)接頭斷面為不產生撓曲變形的剛性板；(2)沿沉管隧道接頭斷面頂、底板布置的GINA止水帶分別簡化為兩個只受壓不抗拉的彈簧K_A、K_D；(3)沉管隧道接頭斷面沿頂、底板布置的預應力拉索分別簡化為兩個只受拉不抗壓的彈簧K_B、K_C；(4)不計沿側墻布置的GINA止水帶對接頭抗彎剛度的影響；

測量沉管隧道接頭抗彎剛度的方法如下：

(1)在沉管隧道接頭上施加軸向外水壓力N₀，作為外部力施加在離沉管隧道接頭中性軸距離為初始偏心距e₀的位置上的力；

(2)再繼續在沉管隧道接頭上施加張拉預應力拉索預緊力T₁和T₂；

(3)在N₀、T₁和T₂作用下測量GINA止水帶產生的位移S₀和轉角θ；

(4)通過以鋼板和彈簧元件建立的沉管隧道接頭結構簡化模型計算出GINA止水帶壓縮量S_F1、S_F1，頂底板處的預應力拉索拉伸量E_T1、S_T2，頂、底板GINA止水帶所受壓力F₁、F₂以及頂、底板預應力拉索所受拉力T₁、T₂；

(5)依據受力平衡方程得出接頭抗彎剛度K_θ。

2.根據權利要求1所述的一種沉管隧道接頭抗彎剛度的測量方法，其特征在于，所述的沉管隧道接頭結構簡化模型的計算方法如下：根據幾何關系，通常θ很小，則tanθ≈θ；

所述的頂底板處的GINA止水帶壓縮量S_F1、S_F1，頂底板處的預應力拉索拉伸量E_T1、S_T2分別為：SF1=S0+(a+d)θST1=S0+(b+d)θST2=S0+cθSF2=S0]]>

其中，a—彈簧K_A到中性軸的距離；b—彈簧K_B到中性軸的距離；c—彈簧K_C到中性軸的距離；d—彈簧K_D到中性軸的距離；

所述的頂、底板GINA止水帶所受壓力F₁、F₂為：

F1=A1E1SF1t=A1E1S0+(a+d)θtF2=A2E2SF2t=A2E2S0t]]>

其中，t為GINA止水帶初始厚度，A₁和A₂分別為頂、底板處GINA止水帶的總面積，E₁和E₂分別為頂、底板處GINA止水帶產生相應壓縮量所對應的彈性模量；

所述的頂、底板預應力拉索所受拉力T₁、T₂為：

T1=ETA1′S0+(b+d)θlT2=ETA2′S0+cθl]]>

其中，E_T為拉索彈性模量，A′₁和A′₂分別為頂、底板拉索總面積，l為預應力拉索初始長度。