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龙图腾网获悉中铁十九局集团有限公司;中铁十九局集团第六工程有限公司;兰州铁道设计院有限公司申请的专利基于有限元的隧道冻土帷幕应力场分析数值方法及系统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：CN120781634B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21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：202511293794.X，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权基于有限元的隧道冻土帷幕应力场分析数值方法及系统是由周烨;关喜彬;李守刚;陶琦;袁德明;高月娇;刘超;孙闯设计研发完成，并于2025-09-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于有限元的隧道冻土帷幕应力场分析数值方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及电数字数据处理技术领域，具体涉及一种基于有限元的隧道冻土帷幕应力场分析数值方法及系统，通过获取隧道施工地点的三维模型以及地质材料特性数据；对三维模型进行网格划分，获取三维模型的有限元网格模型；基于地质材料特性数据，对有限元网格模型进行受力模拟，获取有限元网格模型在冻结前的初始应力场；基于有限元网格模型中每个单元网格在初始应力场中的应力分布情况，分析冻结过程土质密度发生变化的趋势，确定有限元网格模型的冻胀应力场；对初始应力场和冻胀应力场进行叠加，确定到有限元网格模型的综合应力场。本发明有效提高了隧道冻土帷幕应力场分析的准确性。

本发明授权基于有限元的隧道冻土帷幕应力场分析数值方法及系统在权利要求书中公布了：1.基于有限元的隧道冻土帷幕应力场分析数值方法，其特征在于，包括以下步骤： 获取隧道施工地点的三维模型以及地质材料特性数据； 对所述三维模型进行网格划分，获取所述三维模型的有限元网格模型； 基于所述地质材料特性数据，对所述有限元网格模型进行受力模拟，获取所述有限元网格模型在冻结前的初始应力场； 基于所述有限元网格模型中每个单元网格在所述初始应力场中的应力分布情况，分析冻结过程中土质密度发生变化的趋势，确定有限元网格模型的冻胀应力场； 对所述初始应力场和冻胀应力场进行叠加，确定到所述有限元网格模型的综合应力场； 确定有限元网格模型的冻胀应力场，包括： 基于所述有限元网格模型中每个单元网格在所述初始应力场中的应力分布情况，确定所述每个单元网格在冻结时的密度增大可能性； 基于所述密度增大可能性，确定所述每个单元网格在冻结后的土质密度； 基于所述在冻结后的土质密度，以及热传导系数与土质密度之间的变化关系，确定所述每个单元网格在冻结后的热传导系数； 基于所述热传导系数以及所述每个单元网格到最近冻结管的距离，确定所述每个单元网格的冻胀应力； 融合所述有限元网格模型中所有单元网格的冻胀应力，得到有限元网格模型的冻胀应力场 确定所述每个单元网格在冻结时的密度增大可能性，包括： 获取所述有限元网格模型中每个单元网格受到其各相邻单元网格挤压的挤压向量； 确定所述挤压向量与所述各相邻单元网格在所述初始应力场中的应力向量之间的差异角度； 基于所述差异角度和所述各相邻单元网格在所述初始应力场中的应力向量的幅值，确定所述每个单元网格在冻结时的密度增大可能性； 确定所述每个单元网格在冻结时的密度增大可能性，包括： 确定所述各相邻单元网格所述初始应力场中的应力向量的幅值与所述差异角度的余弦值的乘积，得到各应力分量； 将各应力分量累加，得到累加和，将累加和进行归一化处理，得到所述每个单元网格在冻结时的密度增大可能性； 确定所述每个单元网格在冻结后的土质密度，包括： 确定所述密度增大可能性与预设最大可能性密度增量的乘积，得到所述每个单元网格在冻结后的土质密度增量； 将所述土质密度增量与初始全局假设的冻土密度进行叠加，得到所述每个单元网格在冻结后的土质密度； 确定所述每个单元网格在冻结后的热传导系数，包括： 获取隧道施工地点在不同土质密度下的热传导系数； 利用最小二乘函数对所述在不同土质密度下的热传导系数进行曲线拟合，获取热传导系数随土质密度变化的拟合曲线； 将所述在冻结后的土质密度代入到所述拟合曲线中，由所述拟合曲线确定每个单元网格在冻结后的热传导系数； 确定所述每个单元网格的冻胀应力，包括： 确定所述热传导系数以及所述每个单元网格到最近冻结管的距离的比值； 对所述比值进行归一化处理，得到所述每个单元网格的冻胀应力程度； 确定所述冻胀应力程度与设定最大冻胀力的乘积，得到所述每个单元网格的冻胀应力。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中铁十九局集团有限公司;中铁十九局集团第六工程有限公司;兰州铁道设计院有限公司，其通讯地址为：100176 北京市大兴区北京经济技术开发区荣华南路19号1号楼；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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