苏州大学;中科建通工程技术有限公司;中铁十四局集团大盾构工程有限公司贾鹏蛟获国家专利权
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龙图腾网获悉苏州大学;中科建通工程技术有限公司;中铁十四局集团大盾构工程有限公司申请的专利一种考虑管-涵间土体抗力的管幕结构变形计算方法、系统、设备及存储介质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:CN119416521B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28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:202411557495.8,技术领域涉及:G06F30/20;该发明授权一种考虑管-涵间土体抗力的管幕结构变形计算方法、系统、设备及存储介质是由贾鹏蛟;侯森;陈彬彬;李波;华针;付款峰;史培新;杨韶珺;邵晓明;柏谦;路博;程诚设计研发完成,并于2024-11-04向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种考虑管-涵间土体抗力的管幕结构变形计算方法、系统、设备及存储介质在说明书摘要公布了:本发明公开了一种考虑管‑涵间土体抗力的管幕结构变形计算方法、系统、设备及存储介质,包括如下步骤:S1.将管幕结构简化为弹性薄板,同时根据边界条件将问题简化为于Winkler弹性地基上受均布载荷的对边固定对边简支的弹性薄板的变形问题,得到Winkler弹性地基上薄板弯曲面的微分方程式和薄板的边界条件表达式;S2.确定管幕结构简化为弹性薄板时的弹性模量,计算管幕结构的抗弯刚度D;S3.采用三角级数与力法的混合解法对Winkler弹性地基上薄板弯曲面的微分方程式进行求解,得到置于弹性地基上受均布载荷的弹性薄板的挠度公式。本发明可准确预测管幕结构的变形。
本发明授权一种考虑管-涵间土体抗力的管幕结构变形计算方法、系统、设备及存储介质在权利要求书中公布了:1.一种考虑管-涵间土体抗力的管幕结构变形计算方法,其特征在于,包括如下步骤: S1.将管幕结构简化为弹性薄板,同时根据边界条件将问题简化为于Winkler弹性地基上受均布载荷的对边固定对边简支的弹性薄板的变形问题,得到Winkler弹性地基上薄板弯曲面的微分方程式和薄板的边界条件表达式; 所述步骤S1中得到Winkler弹性地基上薄板弯曲面的微分方程式为: 4 式4中:D为管幕结构的抗弯刚度,w为板的挠度,k为地基系数,x,y为薄板上点在中面的坐标,为垂直于板面的荷重; S2.确定管幕结构简化为弹性薄板时的弹性模量,计算管幕结构的抗弯刚度D; S3.采用三角级数与力法的混合解法对Winkler弹性地基上薄板弯曲面的微分方程式进行求解,得到置于弹性地基上受均布载荷的弹性薄板的挠度公式; 根据Winkler弹性地基上薄板弯曲面的微分方程式,即根据公式4将薄板的挠度w取双正弦级数解: 12 式12中:a为薄板的横向长度,b为薄板的纵向长度,m和n等于1,2,3,……;amn为关于x和y的函数; 对于弹性薄板与Winkler弹性地基整个系统而言,受到荷载发生变形时,变形能由弹性薄板自身变形能U1及弹性地基变形能U2组成; 当amn增加为amn+δamn时,应变能增量δU为: 20 外力荷载q,弯矩Mx,弯矩My所做的功δT为: 21 其中E和F分别为Mx和My展开为富氏级数时的系数; 式20与式21两式相等,结合虚位移原理,可得: 24 将步骤S2中管幕结构的抗弯刚度D代入式24求得amn,将所求得的amn代入式12可得: 25 30 将式30代入式25即可得到置于弹性地基上受均布载荷的弹性薄板的挠度公式。
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