[发明专利]一种类矩形盾构隧道纵向等效抗弯刚度的确定方法

摘要

本发明提供了一种类矩形盾构隧道纵向等效抗弯刚度的确定方法，类矩形盾构隧道的截面类似为矩形，类矩形盾构隧道是通过螺栓拼接管片形成的筒体结构，截取所述类矩形盾构隧道的管片截面，类矩形管片截面由腰部和拱部两对不同半径的圆弧组成，类矩形盾构隧道左右两侧为腰部，上下两侧为拱部；根据类矩形管片截面，确定类矩形盾构隧道的截面参数和构件设计参数，得到所述类矩形盾构隧道螺栓平均线刚度、中性轴位置及中性轴位置角，最终根据公式计算得到类矩形盾构隧道纵向等效抗弯刚度。本发明的有益效果是：方法简单易行，计算方便，得到类矩形盾构隧道纵向等效抗弯刚度的可靠性高，为类矩形盾构隧道的纵向结构设计提供了帮助。

主权项

1.一种类矩形盾构隧道纵向等效抗弯刚度的确定方法，类矩形盾构隧道是通过螺栓拼接管片形成的筒体结构，截取所述类矩形盾构隧道的管片截面，类矩形管片截面由腰部和拱部两对不同半径的圆弧组成，腰部为小圆弧，拱部为大圆弧；类矩形盾构隧道左右两侧为腰部，上下两侧为拱部；其特征在于：包括以下步骤：S101：根据类矩形管片截面，确定类矩形盾构隧道的截面参数和构件设计参数；所述截面参数包括：截面长半轴、截面短半轴、小圆弧半径、大圆弧半径、1/2小圆弧圆心角、1/2大圆弧圆心角、管片厚度、大圆弧圆心相对长轴的偏移量；所述构件设计参数包括：管片弹性模量、截面纵向螺栓个数、单个螺栓横截面面积、螺栓长度和螺栓弹性模量；S102：根据类矩形盾构隧道的截面参数和构件设计参数，通过下面的公式计算得到所述类矩形盾构隧道螺栓平均线刚度k_r：其中：k_r是螺栓的平均线刚度，n是截面纵向螺栓总数，E_b是螺栓弹性模量，l_b是螺栓长度，A_b是单个螺栓横截面面积，α是1/2小圆弧圆心角，β是1/2大圆弧圆心角；S103：根据计算得到的类矩形盾构隧道螺栓平均线刚度，结合类矩形盾构隧道的截面参数和构件设计参数，根据力矩平衡，得到所述类矩形盾构隧道的中性轴位置及中性轴位置角；所述类矩形盾构隧道模型的中性轴位置是指类矩形盾构隧道的中性轴到截面长轴的距离；S104：根据类矩形盾构隧道的中性轴位置角，计算得到类矩形盾构隧道纵向等效抗弯刚度。