【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于岩土工程研究，具体涉及一种采空区残余变形对简支梁桥结构稳定性影响的评价方法。
技术介绍
1、采空区在我国分布广泛，造成大量土地资源废置与工程建设安全隐患。其中采空区上方建设简支梁桥的现象比较常见，简支梁桥作为交通连接枢纽的重要组成部分，是不可缺少的工程设施。
2、简支梁桥在矿区、工业区等特殊地域的交通建设中具有独特的优势和适用性。首先，采空区上方简支梁桥的建设有助于充分利用地下空间资源，在矿业活动中，地下采矿后形成的采空区是一种特殊的地质现象，通过在其上方搭建简支梁桥，可以实现对采空区的有效覆盖。其次，这种桥梁结构具有较高的经济性和施工效率。采空区上方简支梁桥采用简化的结构设计，减少了材料和人力成本，同时在施工过程中具备较高的灵活性和可操作性。总体而言，采空区上方简支梁桥的建设趋势在提升地区交通和基础设施水平方面发挥着重要作用，同时也为特殊地质环境下的工程建设提供了一种创新的解决方案。
3、当前，基于采空区长期存在的残余变形对简支梁桥结构稳定性造成扰动影响，提出一种采空区残余变形对简支梁桥结构稳定性影响的评价方法，对研究采空区残余变形对简支梁桥结构稳定性的扰动影响规律及机理是十分必要的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就在于提供一种采空区残余变形对简支梁桥结构稳定性影响的评价方法，以解决
技术介绍
中提出的问题。
2、本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
3、一种采空区残余变形对简支梁桥结构稳定性影响的评价方法，方
4、s1、结合目标简支梁桥的采空区和地层构造在虚拟环境中构建数值模型；
5、s2、获取对应采空区的垮落带范围并导入所述数值模型以完成建模，获取破碎岩体力学参数并进行敏感性分析，生成敏感性序列，将采空区残余变形等效垮落带内破碎岩体力学参数，基于所述敏感性序列确定残余变形的等效参数，将所述等效参数导入所述数值模型中进行残余变形模拟，并输出模拟结果；
6、s3、基于简支梁桥结构稳定性影响指标以及所述残余下沉量建立稳定性评价体系，引入简支梁桥桩基残余下沉和桩基岩土接触面内切向合力对目标简支梁桥稳定性进行评价。
7、作为本专利技术的进一步优化方案，所述数值模型的构建步骤为：基于目标简支梁桥的采空区和地层构造在虚拟环境中建立多物理场网络模型，再导入仿真计算软件中获取数值模型，所述数值模型用于所述下沉量计算以及简支梁桥稳定性评价。
8、作为本专利技术的进一步优化方案，对应采空区的垮落带范围包括破碎岩体纵向和横向宽度，横向宽度与开采宽度相同，纵向高度为h：
9、
10、式中，h为垮落带纵向高度，∑m为累计采厚。
11、作为本专利技术的进一步优化方案，所述破碎岩体力学参数包括内摩擦角、泊松比、弹性模量和黏聚力，基于oat法确定所述参数的敏感性过程中，仅改变所述力学参数中目标参数值，对剩余力学参数进行固定，以获取上述所述力学参数对岩体变形的影响曲线，根据影响曲线确定敏感性序列。
12、作为本专利技术的进一步优化方案，步骤s2中，所述残余变形模拟过程包括：
13、s201、将垮落带内破碎岩体的所述等效参数依次置换，计算出相邻两组等效参数经所述数值模型结果的下沉差；
14、s202、通过对所述等效参数进行削弱，将相邻两组等效参数模拟结果的下沉差作为采空区残余下沉量。
15、作为本专利技术的进一步优化方案，步骤s3中，简支梁桥结构稳定性影响指标包括残余下沉、残余倾斜、地表曲率变化及水平移动，基于影响指标建立稳定性评价体系具体为：
16、s301、基于所述残余下沉量对所述影响指标进行定量分析，将定量分析结果表征为采空区对应各指标的影响程度；
17、s302、结合简支梁桥地下桩基的残余下沉值与桩基岩土接触面内切向合力的监测值建立两者的数值关系式：
18、
19、式中hs为桩基最终残余下沉值，fs为参数组最终与第二种工况下切向合力的差值，f2为第二个阶段接触面内切向合力值，h2为第二个阶段对应桩基残余下沉值；
20、s302、基于上述关系式监测桩基残余下沉值和切向合力的数值关系，用于管理人员通过对力的监测来判断简支梁桥的残余下沉程度。
21、本专利技术的有益效果在于：
22、1.本专利技术提供了一种采空区残余变形对简支梁桥结构稳定性影响的评价方法，可以有效评估采空区残余变形对简支梁桥结构稳定性带来的影响，并提高研究效率。
23、2.本专利技术中提出的评价方法验证了简支梁桥结构稳定性与采空区残余变形密切相关，其中，结构是否稳定是采空区残余变形对简支梁桥破坏影响的外在反映，采空区残余变形是简支梁桥结构是否稳定的内在因素，控制采空区残余变形阶段的简支梁桥残余下沉是保证桥梁结构稳定性安全可靠的根本手段。
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1.一种采空区残余变形对简支梁桥结构稳定性影响的评价方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种采空区残余变形对简支梁桥结构稳定性影响的评价方法，其特征在于：所述数值模型的构建步骤为：基于目标简支梁桥的采空区和地层构造在虚拟环境中建立多物理场网络模型，再导入仿真计算软件中获取数值模型，所述数值模型用于所述下沉量计算以及简支梁桥稳定性评价。
3.根据权利要求1所述的一种采空区残余变形对简支梁桥结构稳定性影响的评价方法，其特征在于：对应采空区的垮落带范围包括破碎岩体纵向和横向宽度，横向宽度与开采宽度相同，纵向高度为H：
4.根据权利要求1所述的一种采空区残余变形对简支梁桥结构稳定性影响的评价方法，其特征在于：所述破碎岩体力学参数包括内摩擦角、泊松比、弹性模量和黏聚力，基于OAT法确定所述参数的敏感性过程中，仅改变所述力学参数中目标参数值，对剩余力学参数进行固定，以获取上述所述力学参数对岩体变形的影响曲线，根据影响曲线确定敏感性序列。
5.根据权利要求1所述的一种采空区残余变形对简支梁桥结构稳定性影响的评价方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种采空区残余变形对简支梁桥结构稳定性影响的评价方法，其特征在于：步骤S3中，简支梁桥结构稳定性影响指标包括残余下沉、残余倾斜、地表曲率变化及水平移动，基于影响指标建立稳定性评价体系具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种采空区残余变形对简支梁桥结构稳定性影响的评价方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种采空区残余变形对简支梁桥结构稳定性影响的评价方法，其特征在于：所述数值模型的构建步骤为：基于目标简支梁桥的采空区和地层构造在虚拟环境中建立多物理场网络模型，再导入仿真计算软件中获取数值模型，所述数值模型用于所述下沉量计算以及简支梁桥稳定性评价。
3.根据权利要求1所述的一种采空区残余变形对简支梁桥结构稳定性影响的评价方法，其特征在于：对应采空区的垮落带范围包括破碎岩体纵向和横向宽度，横向宽度与开采宽度相同，纵向高度为h：
4.根据权利要求1所述的一种采空区残余变形对简支梁桥结构稳...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭庆彪，杨家胜，陈佳慧，罗锦，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：
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