[發明專利]基于變形數據的隧道二次襯砌結構的彎矩內力分析方法

在審

• 申請號: 201410556961.0
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104318004A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 文競舟;粟海濤;譚曉琦;任志華;寧德飚;楊緒祥
• 申請（專利權）人: 云南省公路科學技術研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

1.基于變形數據的隧道二次襯砌結構的彎矩內力分析方法，其特征在于，其方法步驟為：(1)在隧道二次襯砌完成后，通過應用全站儀或經緯儀在當前隧道斷面地面上放線測出屬于該襯砌斷面的中軸線上的點，該點是唯一的；

(2)將隧道激光斷面儀架設在該樁號上的中線位置上的這個點上面，設為點A；

(3)然后再在隧道軸線上放線出另外一點，設為點B，該點B與步驟(2)中的斷面儀架設點A距離不應太遠，距離為5米以內；

(4)使A點和B點在一條直線上，然后將激光斷面儀旋轉90°，這樣就確保監測的斷面能夠使其與設計斷面的坐標系一致；上述4個步驟是確保隧道激光斷面儀測定的斷面能夠與設計的隧道斷面坐標系一致。(5)利用隧道激光斷面儀進行等角度測量當前斷面，通過使用隧道激光斷面儀自帶的分析軟件能快速獲取隧道內輪廓線各點的坐標(x_i，z_i)，其中x_i，z_i中i為隧道內輪廓線測點上的編號，斷面的編號能夠隨著激光斷面儀的測點數進行增加；目前激光斷面儀的自動測量一個斷面(50個點)，僅需3分鐘，檢測時間較快；

(6)將坐標點(x_i，z_i)代入公式進行計算，可獲得每一檢測測點的二次襯砌內輪廓線半徑；然后將將該半徑值加上襯砌厚度的一半，即得到實際襯砌中線上的半徑；

(7)基于隧道襯砌作為曲梁形態，將獲得的實際襯砌中線半徑與襯砌中線的理論值R進行比對，采用曲梁的彎矩計算公式，，可得到該檢測斷面上某一測點彎矩值M_i，彎矩計算公式中E為二次襯砌混凝土的彈性模量，I為隧道二次襯砌沿隧道縱向每延米的截面慣性矩；E，I均可從材料幾何尺寸本身的特點是直接獲取的；

(8)根據步驟(7)將獲取每個測點的彎矩值進行連線，就可得到至隧道邊墻底部到拱頂的二次襯砌的彎矩值；

(9)當隧道竣工后一段時間，采用上述方法對檢測與分析該隧道在同一個測試斷面進行測試后，可以得到該隧道二次襯砌的彎矩內力改變值。