一种盾构隧道开洞对主体结构力学特征影响的确定方法技术

本发明专利技术涉及构隧道工程技术领域，具体为一种盾构隧道开洞对主体结构力学特征影响的确定方法；包括以下步骤：S1、构建盾构隧道的三维数值计算模型；其中，三维数值计算模型由地层模型及设置于地层模型中的盾构隧道模型构成；S2、计算三维数值计算模型中地层模型的初始地应力；S3、计算三维数值计算模型中不开洞的盾构隧道模型在周围地层荷载作用下的变形和应力；S4、计算三维数值计算模型中开洞后的盾构隧道模型在周围外荷载作用下的结构力学特征；本发明专利技术解决了现有方法未能明确盾构隧道开洞工况的结构分析结果与结构安全风险之间关系的问题，能够更加直观地了解盾构隧道开洞后结构的安全风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及盾构隧道工程，具体为一种盾构隧道开洞对主体结构力学特征影响的确定方法。

技术介绍

1、随着我国经济的不断发展，高铁路网、高速公路路网、城市道路路网、城市轨道交通路网的进一步完善，越来越多的盾构隧道工程应运而生。但隧道工程属于狭长结构，内部环境封闭、出入口少，使得灾情下的疏散救援难度增大，且封闭狭长的隧道结构与地面交通路网以及地下空间基础设施的连通程度也不足，未能实现对地下空间的有效利用。

2、因此需要在盾构隧道上进行开洞施工，以打通盾构隧道与其他地下空间之间的联系，需要在盾构隧道上开洞的工况有水平向开洞修建横通道、竖直向上开洞修建市政井、竖直向下开洞修建排水泵房、斜向开洞修建道路匝道等。同时，盾构隧道本身属于拼装式结构，自身结构稳定性较弱，在盾构隧道上开洞，打破了结构的完整性，其结构安全性能更加难以保证。

3、目前，存在一些文献对盾构隧道开洞修建横通道主体结构的力学响应展开研究，如庞康等(2021)建立三维有限元模型分析结构受力及变形情况，但该数值模型的缺点在于将开洞所涉及到的管片简化为一个整体，与实际盾构隧道开洞附近本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种盾构隧道开洞对主体结构力学特征影响的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道开洞对主体结构力学特征影响的确定方法，其特征在于，在所述步骤S1中，各所述管片衬砌均为弹性单元。

3.根据权利要求1所述的一种盾构隧道开洞对主体结构力学特征影响的确定方法，其特征在于，在所述步骤S1中，各所述管片衬砌之间要设置有抗剪、抗拉、弹性的接头，所述接头为弹簧单元。

4.根据权利要求1所述的一种盾构隧道开洞对主体结构力学特征影响的确定方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述待破除的管片衬砌与待破除部位外的管片衬砌之间设置绑定约束。...

【技术特征摘要】

1.一种盾构隧道开洞对主体结构力学特征影响的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道开洞对主体结构力学特征影响的确定方法，其特征在于，在所述步骤s1中，各所述管片衬砌均为弹性单元。

3.根据权利要求1所述的一种盾构隧道开洞对主体结构力学特征影响的确定方法，其特征在于，在所述步骤s1中，各所述管片衬砌之间要设置有抗剪、抗拉、弹性的接头，所述接头为弹簧单元。

4.根据权利要求1所述的一种盾构隧道开洞对主体结构力学特征影响的确定方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述待破除的管片衬砌与待破除部位外的管片衬砌之间设置绑定约束。

5.根据权利要求1所述的一种盾构隧道开洞对主体结构力学特征影响的确定方法，其特征在于，在所述步骤s1中，还包括对待破除的管片衬砌、待破除部位外的管片衬砌进行合理切割，将待破除的管片衬砌、待破除部位外的管片衬砌均划分为六面体。

6.根据权利要求1所述的一种盾构隧道开洞对主体结构力学特征影响的确定方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁大军，罗维平，陆平，金大龙，马云新，赵洪岩，程盼盼，刘四进，王军，陈健，毛家骅，郭海鹏，韩冰宇，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：