[发明专利]一种沉管隧道接头剪力键剪力的刚度影响线分析方法

摘要

一种沉管隧道接头剪力键剪力的刚度影响线分析方法：1）构建沉管隧道纵向模型；2）计算任意弹簧的沉降δ及竖向刚度k；3）计算全长范围内n个弹簧的平均刚度及刚度变化比例α_i，绘制刚度变化分布图；4）整体升温工况下用无限长弹性地基梁模型代替沉管纵向模型。5）将q均布荷载下某一微段[-X₀,X₀]内刚度支撑由变为k₂的无限长弹性地基梁模型，等效为集中力q₁作用下平均刚度支撑的无限长梁模型。6）利用公式求得集中力q₁与q的关系。7）利用q₁求解任意截面位置的剪力数值。8）绘制所考察接头位置处剪力键剪力的刚度影响线。利用刚度影响线与地基刚度变化分布图相乘，得到地基刚度变化所引起的接头剪力键剪力数值。

主权项

1.一种沉管隧道接头剪力键剪力的刚度影响线分析方法，包括如下步骤：1）构建沉管隧道纵向计算模型，该模型包括模拟隧道结构的梁单元、模拟隧道接头剪力键的接头单元、纵向每隔单位长度设置的模拟地基支撑作用的弹簧以及作用在隧道上的荷载；2）计算沉管隧道任意弹簧位置在基底均布荷载p作用下的基底平均沉降δ，得到纵向单位长度弹簧的竖向刚度k；3）计算隧道全长范围内n个弹簧的平均刚度以及地基刚度变化比例α_i，根据α_i的分布绘制地基刚度变化模式图；4）当所有弹簧刚度均取时，整个隧道将均匀下沉，均匀沉降此时任意截面位置均不产生剪力；5）改变某一微段长度[-X₀,X₀]区间内的刚度，将[-X₀,X₀]区间内弹簧刚度取k₂、其余区间弹簧刚度取全长q均布荷载作用下的弹性地基梁模型定义为A模型；将全长范围弹簧刚度均取仅在[-X,X]区间作用均布荷载q₁的弹性地基梁模型定义为B模型；6）当X₀→0时，此时A模型任意位置的剪力与B模型任意位置的剪力相同，可采用B模型代替A模型，用于剪力键剪力的求解；7）根据集中荷载作用下弹性地基上的无限长梁模型，得到作用下任意截面位置的剪力数值；8）绘制出沿纵向每根弹簧单位刚度变化，即时，接头位置处接头剪力的刚度影响线；将刚度影响线与步骤3）中的地基刚度变比例模式图相乘，得到由地基刚度变化所引起的接头处的剪力数值。