[發明專利]深埋等壓圓形復合式襯砌隧道力學響應的測試方法及裝置

有效

• 申請號: 202110097766.6
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112818445B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 龔彥峰;朱永全;劉淑紅;吳辰昊;宋玉香;賈曉云;樊浩博
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司;石家莊鐵道大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 秦敏華

本發明適用于隧道構建技術領域，提供了一種深埋等壓圓形復合式襯砌隧道力學響應的測試方法、裝置、終端及計算機可讀存儲介質。其中，所述方法包括：獲取復合式襯砌隧道的圍巖的第一參數，第一參數包括圍巖重度、圍巖級別、隧道寬度；根據第一參數確定復合式襯砌的等壓荷載；獲取復合式襯砌隧道的第二參數，第二參數包括初期支護和二次襯砌的彈性模和泊松比；基于等壓荷載與第二參數計算初期支護和二次襯砌之間的相互作用力；獲取復合式襯砌隧道的第三參數，第三參數包括初期支護和二次襯砌的內外半徑；基于等壓荷載、相互作用力和第三參數獲得復合式襯砌隧道的力學響應結果。本發明通過獲得的力學響應結果實現了對復合式襯砌隧道的力學綜合分析。

技術領域

本發明屬于隧道構建技術領域，尤其涉及一種深埋等壓圓形復合式襯砌隧道力學響應的測試方法、裝置、終端及計算機可讀存儲介質。

背景技術

在圍巖壓力作用下，復合式襯砌隧道初期支護和二次襯砌各自所承擔的荷載及產生的應力和變形，對安全經濟的隧道設計具有重要的指導作用。目前，在對復合式襯砌荷載分擔比例的研究中，往往采用理論的方法，只研究了等壓荷載作用下，深埋圓形復合式襯砌隧道初期支護和二次襯砌之間的接觸應力，或采用數值方法給出了初期支護和二次襯砌的軸力和彎矩。

然而，由于數學和物理力學上存在的困難，對隧道安全起控制作用的初期支護和二次襯砌綜合的物理力學響應并未有深入研究。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種深埋等壓圓形復合式襯砌隧道力學響應的測試方法、裝置、終端及計算機可讀存儲介質，以解決現有技術中對等壓荷載作用下深埋圓形復合式襯砌隧道的初期支護和二次襯砌綜合的物理力學響應研究不足的問題。

本發明實施例的第一方面提供了一種深埋等壓圓形復合式襯砌隧道力學響應的測試方法，包括：

獲取所述復合式襯砌隧道的圍巖的第一參數，其中，所述第一參數包括圍巖重度、圍巖級別、隧道寬度；

根據所述第一參數確定所述復合式襯砌的等壓荷載；

獲取所述復合式襯砌隧道的第二參數，其中，所述第二參數包括第一彈性模量、第二彈性模量、第一泊松比和第二泊松比，所述第一彈性模量表示所述復合式襯砌隧道的初期支護的彈性模量，所述第一泊松比表示所述復合式襯砌隧道的初期支護的泊松比，所述第二彈性模量表示所述復合式襯砌隧道的二次襯砌的彈性模量，所述第二泊松比表示所述復合式襯砌隧道的二次襯砌的泊松比；

基于所述等壓荷載與所述第二參數計算所述初期支護和所述二次襯砌之間的相互作用力；

獲取所述復合式襯砌隧道的第三參數，其中，所述第三參數包括所述初期支護的內外半徑、所述二次襯砌的內外半徑以及所述初期支護對應極坐標下的半徑、所述二次襯砌對應極坐標下的半徑；

基于所述等壓荷載、所述相互作用力和所述第三參數獲得所述復合式襯砌隧道的力學響應結果。

本發明實施例的第二方面提供了一種深埋等壓圓形復合式襯砌隧道力學響應的測試裝置，包括：

第一獲取單元，用于獲取所述復合式襯砌隧道的圍巖的第一參數，其中，所述第一參數包括圍巖重度、圍巖級別、隧道寬度；

確定單元，用于根據所述第一參數確定所述復合式襯砌的等壓荷載；

第二獲取單元，用于獲取所述復合式襯砌隧道的第二參數，其中，所述第二參數包括第一彈性模量、第二彈性模量、第一泊松比和第二泊松比，所述第一彈性模量表示所述復合式襯砌隧道的初期支護的彈性模量，所述第一泊松比表示所述復合式襯砌隧道的初期支護的泊松比，所述第二彈性模量表示所述復合式襯砌隧道的二次襯砌的彈性模量，所述第二泊松比表示所述復合式襯砌隧道的二次襯砌的泊松比；

計算單元，用于基于所述等壓荷載與所述第二參數計算所述初期支護和所述二次襯砌之間的相互作用力；