一种偏压软岩隧道二次衬砌边墙斜裂缝破坏荷载计算方法技术

本发明专利技术提供一种偏压软岩隧道二次衬砌边墙斜裂缝破坏荷载计算方法，包括以下步骤：首先，将偏压软岩隧道荷载简化为均布斜三角形，边墙等效为固支梁，建立边墙力学计算模型；其次，分解均布斜三角形荷载至y、z方向，借助结构力学力法分别求解y、z向危险截面弯曲应力；最后，基于应力叠加原理，合成为斜弯曲应力，并结合混凝土抗拉、抗压强度反算破坏荷载。同传统方法相比，为类似地层隧道二次衬砌边墙加固设计施工提供了稳定性验算途径，形成的“分解‑叠加”的思想解决了斜弯曲直接计算时中性面扭曲、非水平难以处理的难题，不仅计算方法具有符合结构实际、简便特征，且计算结果准确、科学合理，有进一步推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于隧道工程，具体涉及一种偏压软岩隧道二次衬砌边墙斜弯曲破坏开裂荷载计算方法。

技术介绍

1、软岩大变形问题属于地下工程研究的热点，中国从隧道建设进入运管养时期，软岩地质条件铁路、公路服役隧道病害现象日益凸显，严重影响隧道结构安全及质量观感，最为典型的是二次衬砌结构边墙开裂。偏压地形条件下，软岩隧道二次衬砌结构边墙表现纵向、环向、斜向三种开裂模式，纵向开裂是由于拱脚地基承载力不足所致，环向开裂由于混凝土温度应力所致，两者裂损成因已基本在学界达成了共识，而就斜向开裂力学机制仍不明确，困扰着处治对策的科学实施。究其深层次原因，是忽视软岩隧道偏压地形条件，未能量化斜裂缝破坏荷载，从而制约加固补强方案的设计施工。

2、现阶段，偏压软岩隧道二次衬砌开裂研究主要集中于开裂成因及处治措施两方面，研究方法以定性分析及数值模拟为主，对破坏荷载的理论计算尚未见相关报道，至于二次衬砌边墙部位，其破坏荷载的研究仍处于空白。例如，“钟冬雄，偏压连拱隧道二衬混凝土产生裂缝的原因及治理方法，地下工程与隧道，2010.01”以泉州泉三高速公路偏压连拱隧道为背景，归纳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种偏压软岩隧道二次衬砌边墙斜裂缝破坏荷载计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种偏压软岩隧道二次衬砌边墙斜裂缝破坏荷载计算方法，其特征在于，所述步骤【S1】中横截面满足三点计算假定：边墙视为长方体；横截面材料本构关系符合胡克定律；横截面应力遵循叠加原理。

3.根据权利要求1所述的一种偏压软岩隧道二次衬砌边墙斜裂缝破坏荷载计算方法，其特征在于，所述步骤【S2】中y、z向分荷载力法基本方程如下式：

4.根据权利要求1所述的一种偏压软岩隧道二次衬砌边墙斜裂缝破坏荷载计算方法，其特征在于，所述步骤【S2】梁的杆端约束力同杆端弯矩...

【技术特征摘要】

1.一种偏压软岩隧道二次衬砌边墙斜裂缝破坏荷载计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种偏压软岩隧道二次衬砌边墙斜裂缝破坏荷载计算方法，其特征在于，所述步骤【s1】中横截面满足三点计算假定：边墙视为长方体；横截面材料本构关系符合胡克定律；横截面应力遵循叠加原理。

3.根据权利要求1所述的一种偏压软岩隧道二次衬砌边墙斜裂缝破坏荷载计算方法，其特征在于，所述步骤【s2】中y、z向分荷载力法基本方程如下式...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟伟，方腾飞，陈建勋，罗彦斌，陈丽俊，张立鑫，王传武，罗华，蒋仕宇，颜泓旭，索飞宇，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：