[發明專利]一種鐵路隧道洞門土壓力的計算方法

有效

• 申請號: 201410440599.0
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN104331529B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 周佳媚;蒙國往;申玉生;嚴啟;王英學;胡瑤瑤;馮天煒;常效境;馬敏
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司51200
• 代理人: 張澎

1.一種鐵路隧道洞門土壓力的計算方法，包括以下步驟：

(1)建立隧道洞門結構土壓力計算模型；

(2)輸入土壓力計算基本參數；

(3)輸入土壓力計算涉及的隧道洞門尺寸參數；

(4)墻背土壓力分布計算；

(5)墻背土壓力合力計算；

(6)墻背土壓力合力作用點高度計算；

(7)所得數據輸出；

其特征在于：所述的步驟(4)墻背土壓力分布以襯砌內輪廓頂點為界，隧道洞門墻背土壓力分布線型在襯砌內輪廓頂點以上為一元二次曲線，在該點以下為豎向直線，并且該豎向直線通過一元二次曲線的頂點，土壓力分布計算過程為：

隧道洞門襯砌內側頂點處墻背土壓力大小σ₀為：

(a)當h+h₂+h₃≤h₄+h₅-h₆時

σ₀＝γ(h+h₂+h₃)λ(1)

(b)當h+h₂+h₃＞h₄+h₅-h₆時

${\mathrm{\σ}}_0=\mathrm{\γ}(h+h_2+h_3)(1-\frac{h_4}{h_6})\mathrm{\λ}---\left(2\right)$

其中h為線路內軌頂面至襯砌內輪廓頂點的距離，h₂為線路內軌頂面至路基面的距離，h₃為端墻埋置深度，h₄為仰坡坡腳沿仰坡坡面方向至端墻墻背的距離，h₅為仰坡坡腳至端墻底部的距離與h₄之差，h₆為仰坡坡腳沿破裂面至端墻墻背的距離，γ為地層重度，λ為側壓力系數；

隧道洞門墻背土壓力隨端墻高度的分布σ(y)為：

(a)當0≤y＜h+h₂+h₃時

σ(y)＝σ₀(3)

(b)當h+h₂+h₃≤y≤h₄+h₅時

$\mathrm{\σ}\left(y\right)=\[-{\left(\frac{y-(h+h_2+h_3)}{h_4+h_5-(h+h_2+h_3)}\right)}^2+1\]{\mathrm{\σ}}_0---\left(4\right)$

其中y為端墻高度。