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龙图腾网获悉同济大学申请的专利应用于矩形曲线顶管底幕法施工对既有物体影响的分析预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115358069B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210990599.2，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权应用于矩形曲线顶管底幕法施工对既有物体影响的分析预测方法是由张家铭;黄昕;张子新;王帅峰;周东荣;陈世海;朱小东;金锋;胡建设计研发完成，并于2022-08-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本应用于矩形曲线顶管底幕法施工对既有物体影响的分析预测方法在说明书摘要公布了：一种应用于矩形曲线顶管底幕法施工对既有物体影响的分析预测方法，本发明提出一套能够对矩形曲线顶管底幕法施工对既有物体影响进行预测的方法，由矩形曲线顶管顶进过程中的顶推力数据，计算得到面板阻力数据，并通过建立相对坐标系，利用据弹性力学中半无限空间体Mindlin解的计算原理，通过简化矩形曲线顶管弧形梁的几何模型，计算迎面阻力引起物体中各位置的附加应力，基于Winkler地基模型，根据地基模型、变形协调条件、平衡方程等计算物体各点的竖向沉降情况，并通过物体几何模型的离散化，计算物体各点所受外力，得到物体合力状态，计算顶管顶进过程中物体的平动位移和纯转动等位移情况，预测矩形曲线顶管顶进过程中物体位置的动态变位情况。

本发明授权应用于矩形曲线顶管底幕法施工对既有物体影响的分析预测方法在权利要求书中公布了：1.一种应用于矩形曲线顶管底幕法施工对既有物体影响的分析预测方法，应用于顶管机施工作业，其特征在于，包括： 第一部分：每根矩形曲线顶管弧形梁在顶进施工过程中掘进系统通过传感系统，根据顶管机千斤顶液压油缸压力计算相应的顶推力数据；作为输入进入第二部分； 第二部分：由分析预测系统计算输出预测物体位移和变形数据； 第三部分：分析预测系统根据第二部分预测结果，实时显示物体位移和变形数据，对现场掘进速度、刀盘转速、泥水舱压力施工参数进行调整控制，对于对位移、变形敏感的目标保护物体，当必要时如果其位移、变形超出安全阈值指标，则进行人工干预或者调整掘进系统作业； 第二部分的预测全过程，包括： 步骤1：由矩形曲线顶管弧形梁顶进过程中传感系统提供的顶推力数据，计算得到第k根弧形梁的竖向、水平推力； 步骤2：根据弹性力学中半无限空间体Mindlin解的计算原理，通过简化曲线顶管弧形梁的几何模型，计算迎面阻力引起物体中各位置附加应力； 步骤3：基于Winkler地基模型，以弧形梁k的圆心为坐标原点O，分别以目标保护物体的圆柱体轴、弧形梁k所在截面的水平和竖直方向确定空间坐标系的x、y、z轴，在该空间坐标系下，根据地基模型、变形协调条件、平衡方程计算物体各点的竖向变形量w； 步骤4：根据步骤2中得到的迎面阻力引起物体中各位置附加应力，确定物体在顶进过程中的合外力状态和位移，并更新物体位置； 步骤2具体包括： 步骤2.1：将目标保护物体简化为等长、等体积的圆柱体几何模型，其面域为Г；顶推力视作全部按均布荷载以迎面阻力的形式施加于弧形梁端面上；所述迎面阻力近似等于顶推力大小，按均布荷载施加在端面上； 步骤2.2基于Mindlin解，以曲线顶管圆心为坐标原点、物体长、短轴、竖直方向分别为x、y、z轴正方向建立空间坐标系，计算迎面阻力引起物体表面任意位置点的附加应力；按式（2）和（3）分别求得在第j个顶进步中竖向、水平荷载和引起物体上任一点处的附加应力： （2） （3） 其中，； 式中，为弧形梁顶进面Ω上的微元，和为顶进面上相互垂直的局部坐标，ν为泊松比，，为第j顶进步顶管端面埋深，R梁为弧形梁半径；所述弧形梁顶进面，即迎面；其中， 。

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