[發明專利]深埋非圓形隧洞正交各向異性圍巖應力和位移的分析系統

有效

• 申請號: 201910320652.6
• 申請日: 2019-04-20
• 公開（公告）號: CN110046438B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 劉淑紅;張鵬;段士杰
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14;G06F111/10
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 潘衛鋒

1.一種深埋非圓形隧洞正交各向異性圍巖應力和位移的分析系統，其特征在于，包括數據采集模塊、應力位移解答模塊、分析結果生成模塊、緩存數據庫；所述數據采集模塊包括壓力采集子模塊、數據鍵入子模塊、智能糾錯子模塊，所述壓力采集子模塊用于采集壓力數據進行分類和統計，所述數據鍵入子模塊用于識別用戶輸入數據參數并整合，所述智能糾錯子模塊用于結合現有緩存數據庫內存儲的歷史數據對數據鍵入子模塊輸入的數據進行推演，將鍵入異常數據向用戶發出糾錯提醒信號；所述應力位移解答模塊用于根據數據采集模塊采集數據進行正交各向異性圍巖應力和位移的解答；所述分析結果生成模塊用于根據應力位移解答模塊所得到的解答進行結果的分析生成；所述緩存數據庫包括緩存庫、分析庫，所述緩存庫用于緩存系統運行過程中產生的數據，所述分析庫用于存儲歷史數據并進行數據分析，將采集參數及結果進行對應匹配，再依據分析庫數據對數據采集模塊采集數據進行數據推演，判斷數據鍵入子模塊鍵入數據是否異常；

所述分析系統搭載于分析模擬箱的分析設備(1)中，所述分析模擬箱還包括模擬箱體(2)、均布壓力裝置(3)、圍巖模擬體(4)；所述分析設備(1)前側面設有顯示屏(11)、操作面板(12)，分析設備(1)上頂面與模擬箱體(2)底面連接，且連接面處設有緩沖層(13)，所述均布壓力裝置(3)設有3個，分別為豎直方向加載在模擬箱體(2)上頂面的均布壓力裝置(3)和水平方向加載在模擬箱體(2)左右側面的均布壓力裝置(3)，所述圍巖模擬體(4)填充在模擬箱體(2)內部；

所述均布壓力裝置(3)包括支座(31)、油缸(32)、罩殼(33)；所述支座(31)內部中空，所述油缸(32)設有9個，且呈3×3矩陣分布貫穿固定在支座(31)上頂面，油缸(32)內的空腔(324)上部設有活塞(321)，所述活塞(321)下端設有推桿(322)，所述推桿(322)貫穿油缸(32)底面并與油缸(32)下方設有的壓板(35)連接，推桿(322)中部設有密封環(323)，油缸(32)上端左側面上設有進油口(325)，油缸下端右側面上設有出油口(326)，所述進油口(325)通過三個前后設置的進油管(5)連通，且三個進油管(5)前后端各通過一個進油連通管(51)連通，前端的進油連通管(51)通過進油對接管(52)與進油入口(53)連接，所述出油口(326)通過三個前后設置的出油管(6)連通，且三個出油管(6)前后端各通過一個出油連通管(61)連通，前端的出油連通管(61)通過出油對接管(62)與出油出口(63)連接，所述進油入口(53)、出油出口(63)設在罩殼(33)前側面上；

所述罩殼(33)內部中空，且四周側壁下端嵌套固定在支座(31)四周側面上端，罩殼(33)頂面與每個油缸(32)位置對應處各設有一個可調頂塊(34)與其頂面接觸，所述可調頂塊(34)與罩殼(33)頂面螺紋連接，可調頂塊(34)上端設有調節鈕(341)；

所述支座(31)下端設有翻邊，其翻邊上等間距設有多個螺紋孔(311)，所述螺紋孔(311)用于通過螺柱(312)與模擬箱體(2)固定，所述推桿(322)與壓板(35)接觸面設有支壓力傳感器(36)，所述模擬箱體(2)與均布壓力裝置(3)的壓板(35)位置對應處各設有一個墊塊(21)，所述墊塊(21)與壓板(35)接觸面設有總壓力傳感器(37)，所述支壓力傳感器(36)、總壓力傳感器(37)與分析設備(1)數據線連接。

2.根據權利要求1所述的一種深埋非圓形隧洞正交各向異性圍巖應力和位移的分析系統，其特征在于，所述應力位移解答模塊包括第一算法子模塊、第二算法子模塊、第三算法子模塊；應力位移解答模塊依次通過所述第一算法子模塊、第二算法子模塊、第三算法子模塊的解答得到正交各向異性圍巖應力和位移的解。