[發(fā)明專利]地鐵深基坑鋼支撐安全性分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011640031.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN112883455B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王燁晟;劉強(qiáng);黃江華;李忠誠;趙煥;張雄健;曾國棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江華東測(cè)繪與工程安全技術(shù)有限公司;中國電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/13
• 分類號(hào): G06F30/13;G06F30/20;E02D17/04;G06F119/14
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 沈敏強(qiáng)

本發(fā)明涉及一種地鐵深基坑鋼支撐安全性分析方法。本發(fā)明的目的是提供一種地鐵深基坑鋼支撐安全性分析方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是：獲取當(dāng)前實(shí)測(cè)軸力值N_實(shí)；根據(jù)以下公式計(jì)算鋼支撐極限承載力N_u，N_u取N值中的較小值；其中，表示彎矩作用平面內(nèi)的所述地鐵深基坑鋼支撐的穩(wěn)定系數(shù)；W_x表示彎矩作用平面內(nèi)對(duì)所述地鐵深基坑鋼支撐較大受壓纖維的毛截面模量；N’_Ex表示計(jì)算參數(shù)，λ_x表示長細(xì)比；EA表示軸向剛度；l₀表示鋼支撐計(jì)算長度；e表示安裝偏心距；f表示所述地鐵深基坑鋼支撐抗壓屈服強(qiáng)度值；A_n表示鋼支撐截面積；根據(jù)當(dāng)前實(shí)測(cè)軸力值N_實(shí)和鋼支撐極限承載力N_u評(píng)價(jià)當(dāng)前地鐵深基坑安全性狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種地鐵深基坑鋼支撐安全性分析方法。適用于地鐵工程安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及管理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

地鐵車站主體基坑的支撐往往采用單跨或雙跨壓桿式鋼支撐及混凝土支撐。支撐屬于壓彎桿件，受自重、圍護(hù)墻體傳來的側(cè)向水、土壓力和地面超載以及立柱隆起位移產(chǎn)生的上抬力等等。支撐的安全性分析主要從強(qiáng)度和穩(wěn)定性的角度出發(fā)，結(jié)合極限狀態(tài)、設(shè)計(jì)控制值等，對(duì)于支撐的內(nèi)力及變形進(jìn)行分析研究，如能提前分析出該支撐結(jié)構(gòu)工程極限承載力大小，進(jìn)而即可依據(jù)當(dāng)前實(shí)測(cè)軸力值，對(duì)其當(dāng)前的安全狀態(tài)進(jìn)行評(píng)判，為基坑工程整體安全性分析提供依據(jù)，具有重要的工程意義。

當(dāng)前針對(duì)鋼支撐的極限承載力計(jì)算模型研究不多，且大部分成果基于有限元分析計(jì)算角度出發(fā)，也有基于支撐受彎壓變形理論模型進(jìn)行推導(dǎo)，過程復(fù)雜且計(jì)算繁瑣，所形成的研究成果及計(jì)算模型，尚不能完全適用于工程現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)上述存在的問題，提供一種地鐵深基坑鋼支撐安全性分析方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種地鐵深基坑鋼支撐安全性分析方法，其特征在于：

獲取當(dāng)前實(shí)測(cè)軸力值N_實(shí)；

根據(jù)以下公式計(jì)算鋼支撐極限承載力N_u，

N_u取N值中的較小值；

其中，表示彎矩作用平面內(nèi)的所述地鐵深基坑鋼支撐的穩(wěn)定系數(shù)；W_x表示彎矩作用平面內(nèi)對(duì)所述地鐵深基坑鋼支撐較大受壓纖維的毛截面模量；N'_Ex表示計(jì)算參數(shù)，λ_x表示長細(xì)比；EA表示軸向剛度；l₀表示鋼支撐計(jì)算長度；e表示安裝偏心距；f表示所述地鐵深基坑鋼支撐抗壓屈服強(qiáng)度值；A_n表示鋼支撐截面積；

根據(jù)當(dāng)前實(shí)測(cè)軸力值N_實(shí)和鋼支撐極限承載力N_u評(píng)價(jià)當(dāng)前地鐵深基坑安全性狀態(tài)。

根據(jù)鋼支撐的穩(wěn)定計(jì)算公式，推導(dǎo)得到鋼支撐極限承載力的計(jì)算模型方程；鋼支撐的穩(wěn)定計(jì)算公式如下：

令

考慮極限狀態(tài)，穩(wěn)定計(jì)算公式取等號(hào)，得到關(guān)于該鋼支撐極限承載力的計(jì)算模型方程：

設(shè)

推導(dǎo)得支撐極限承載力數(shù)學(xué)模型如下：