[发明专利]一种考虑空间效应的伺服混凝土支撑轴力主动优化方法

权利要求书

1.一种考虑空间效应的伺服混凝土支撑轴力主动优化方法，其特征在于：包括有如下步骤，

S1：考虑基坑工程施工的实际工况，建立墙体刚度矩阵[K_total]；

S2：确定主动区土压力[F_soil]及被动区土体弹簧刚度[K_passive]；

S3：根据基坑施工中混凝土支撑的布置位置，确定伺服混凝土内支撑刚度矩阵[K_s]；

S4：考虑安装新的伺服支撑时会对原有的伺服混凝土内支撑刚度矩阵[K_s]产生的影响，对支撑刚度体系进行调整；

S5：基于修正后控制平衡方程，计算该条件下墙体变形矩阵[Δ]；

S6：对步骤S5计算所得的基坑墙体变形矩阵进行判别，判断其是否满足控制条件，若满足控制条件，即输出此时被动区土压力分布与基坑墙体变形矩阵；若不满足，即修正被动区土体弹簧刚度，并自步骤S2重复计算，直至满足；

S7：根据所得的修正被动区土压力，进行伺服混凝土轴力调控计算，获得满足墙体变形要求的伺服混凝土支撑轴力值；

S8：根据计算所得伺服混凝土支撑轴力值，调整实际施工中的伺服混凝土支撑系统加载轴力；

S9：循环步骤S1-S8，计算实际施工中各开挖工况的被动土压力分布，墙体变形以及伺服支撑系统加载轴力，直至基坑施工完毕。

2.根据权利要求1所述的一种考虑空间效应的伺服混凝土支撑轴力主动优化方法，其特征在于：步骤S4中支撑刚度体系调整如下：在支撑刚度矩阵[K_s]中扣除第ij道调控内支撑的刚度[K_s,ij]，i为支撑所处行号，j为支撑所处列号，此时修正的支撑刚度矩阵为[K′_s]＝[K_s]-[K_s,ij]：

3.根据权利要求2所述的一种考虑空间效应的伺服混凝土支撑轴力主动优化方法，其特征在于：考虑支撑位置处四周的节点单元均存在刚度，将第ij道调控内支撑的刚度[K_s,ij]写为：

同时假设支撑位置四周的单元节点与墙板单元的单元节点位置相同，将墙板单元的单元刚度[K_ij]写为：

4.根据权利要求3所述的一种考虑空间效应的伺服混凝土支撑轴力主动优化方法，其特征在于：将输入的调控阈值更新支撑预加轴力矩阵[F_struct]，[F_struct]写为：

5.根据权利要求4所述的一种考虑空间效应的伺服混凝土支撑轴力主动优化方法，其特征在于：计算当前支撑轴力，对比调控阈值确定调控方向，轴力计算公式为：

6.根据权利要求5所述的一种考虑空间效应的伺服混凝土支撑轴力主动优化方法，其特征在于：步骤S5中所述修正后控制平衡方程为[F_soil]+[K_s][Δ_s]+[F_struct]＝([K_total]+[K_passive]+[K′_s])·[Δ]，步骤S5中所述墙体变形矩阵[Δ]＝[F_soil]+[K_s][Δ_s]+[F_struct]·{([K_total]+[K_passive]+[K′_s])}^－1。