申請/專利權人：中鐵隧道局集團有限公司;中鐵隧道勘察設計研究院有限公司

申請日：2021-08-11

公開（公告）日：2023-03-17

公開（公告）號：CN113591250B

主分類號：G06F30/17

分類號：G06F30/17;G06F30/20;G06F111/10;G06F119/14

優先權：

專利狀態碼：有效-授權

法律狀態：2023.03.17#授權;2021.11.19#實質審查的生效;2021.11.02#公開

摘要：本發明公開了一種用于裂損襯砌承載力的計算方法，適用于非環向裂縫，該計算方法如下：步驟S1.1、數值計算模型的建立；步驟S1.2、裂損襯砌應力狀態的計算；步驟S1.3、實體單元內力的計算。采用該計算方法在數值模擬分析中能夠考慮裂損襯砌中的裂隙，使計算結果能夠直觀地反映襯砌的工作狀態及安全性。

主權項：1.一種用于裂損襯砌承載力的計算方法，適用于非環向裂縫，其特征在于，該計算方法如下：步驟S1.1、數值計算模型的建立：選取裂縫所在的二次襯砌的橫斷面，建立二次襯砌幾何模型和裂縫幾何模型；讀取所述二次襯砌幾何模型和裂縫幾何模型，基于有限元法或有限差分法，采用實體單元建立隧道襯砌和裂隙的數值模型；步驟S1.2、裂損襯砌應力狀態的計算：以水平方向為x軸，豎直方向為y軸，x軸和y軸的交點為原點o，在xoy坐標系下，提取所述數值模型中各實體單元的ID、坐標X、Y、Z、X方向應力SXX和Y方向應力SYY；步驟S1.3、實體單元內力的計算：在xoy坐標系內，設定各實體單元的ID為i，分別連接原點o和各所述實體單元的形心形成各連線，各連線與x軸正方向的夾角為αi，各實體單元的形心坐標為xi和yi，計算各象限內的αi，其中，i為自然數；按照實體單元對應的夾角αi的大小，由小到大排序，按順序賦予αi對應的各實體單元新的編號，且序列在xoy坐標系內逆時針排列，得到按逆時針排列的連續編號，連續編號用于由其判斷各實體單元的位置關系；根據新編號的規律選出相鄰的兩個所述實體單元，以相鄰兩個實體單元的形心的連線為x’軸，連線的中點為o’，垂直于x’軸，且通過o’點為y’軸，得到相對坐標系x’o’y’；在相對坐標系下計算各實體單元的應力在x’和y’方向上的分量σx′和σy′，由各分量計算出各實體單元所在截面的內力，內力包括軸力N、彎矩M和剪力Q：Ni＝σx′iAi14，N＝∑Ni15， Qi＝σy′Ai18，Q＝∑Qi19；其中：Ai為實體單元i的截面面積； b為襯砌截面的寬，通常取1；h為二次襯砌厚度；y為實體單元長度的一半。

全文數據：

權利要求：

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