[发明专利]隧洞管片衬砌内力分析方法有效
申请号: | 201710100809.5 | 申请日: | 2017-02-23 |
公开(公告)号: | CN106919745B | 公开(公告)日: | 2019-12-10 |
发明(设计)人: | 苏凯;文喜雨;伍鹤皋;石长征 | 申请(专利权)人: | 武汉大学 |
主分类号: | G06F17/50 | 分类号: | G06F17/50 |
代理公司: | 42222 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) | 代理人: | 胡艳 |
地址: | 430072 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | 本发明公开了一种隧洞管片衬砌内力分析方法,包括:步骤1,构建管片衬砌的梁‑弹簧‑接触模型;步骤2,根据工程资料计算计算各接头处第一弹簧单元的环向刚度、绕Z轴转动的转动刚度,以及第二弹簧单元的弹性刚度;步骤3,根据工程资料计算点‑点接触单元的刚度;步骤4,采用步骤2和步骤3计算所得的刚度计算管片衬砌的内力。本发明考虑了管片节之间、管片之间的相互作用效果,以及管片衬砌与围岩的联合承载特性,能更好地分析出管片衬砌的受力特性。 | ||
搜索关键词: | 隧洞 管片 衬砌 内力 分析 方法 | ||
【主权项】:
1.隧洞管片衬砌内力分析方法,其特征是,包括:/n步骤1,构建管片衬砌的梁-弹簧-接触模型,具体为:/n构建坐标系,铅直向上为Y轴正方向,沿隧洞轴线方向为Z轴方向,指向上游为Z轴正方向,X轴正方向通过右手法则确定,管片衬砌圆心为原点;/n采用梁单元模拟管片,每个梁单元有两个节点,多个梁单元拼接构成管片衬砌;/n在每个相邻管片接头处,利用接头处的两个梁单元节点建立六个第一弹簧单元,分别对应六个自由度;/n建立与各梁单元节点分别对应的第一组节点,第一组节点中各节点的X坐标和Y坐标与其对应的梁单元节点相同,但第一组节点中各节点的Z坐标为梁单元长度最小值的1/10~1/2;利用第一组节点与对应的梁单元节点分别建立第二弹簧单元,模拟管片间的纵向约束;/nXOY平面内,建立与各梁单元节点分别对应的第二组节点,第二组节点中各节点分别位于对应的梁单元节点径向,第二组节点中各节点与对应的梁单元节点的距离为梁单元长度最小值的1/10~1/2,利用第二组节点与对应的梁单元节点分别建立点-点接触单元,以模拟外围围岩对管片衬砌的支撑约束作用;/n步骤2,根据工程资料计算管片接头处第一弹簧单元和第二弹簧单元的刚度,具体为:/n计算各接头处第一弹簧单元的环向刚度k
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