中交隧道工程局有限公司;青岛理工大学;青岛黄海学院于洪彪获国家专利权
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龙图腾网获悉中交隧道工程局有限公司;青岛理工大学;青岛黄海学院申请的专利基于地基应力损失的隧道侧穿框架结构建筑物分析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:CN119227401B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-06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:202411383292.1,技术领域涉及:G06F30/20;该发明授权基于地基应力损失的隧道侧穿框架结构建筑物分析方法是由于洪彪;王玉东;曹伟杨;李利华;陈熙;于广明;包坤;柴伟;王永倩;宋思文;张文龙;王超;于典;王栋栋设计研发完成,并于2024-09-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于地基应力损失的隧道侧穿框架结构建筑物分析方法在说明书摘要公布了:本发明提出一种基于地基应力损失的隧道侧穿框架结构建筑物分析方法,以解决盾构隧道侧穿地表既有建筑物时对邻近的建筑物造成潜在损伤的分析手段,以期通过简化建筑物损伤分析步骤、优化建筑物损伤鉴定方法、明确建筑物损伤标准和量化建筑物损伤情况,从而达到实现隧道建设安全施工和确保地表建筑在受到扰动后的安全性与使用性的目的。包括以下实施步骤:步骤1、建筑物结构简化;步骤2、建筑物基础沉降计算;步骤3、地表沉降计算;步骤4、建筑物内力求解;步骤5、建筑物抗力‑应力对比;采用结构安全系数η进行评级,将分为四级,不同等级对应不同工作。
本发明授权基于地基应力损失的隧道侧穿框架结构建筑物分析方法在权利要求书中公布了:1.一种基于地基应力损失的隧道侧穿框架结构建筑物分析方法,其特征在于:包括以下实施步骤, 步骤1、建筑物结构简化; 对框架结构的建筑物进行结构简化,包括杆件、支座和结点的简化、以及载荷的简化; 步骤2、建筑物基础沉降计算; 对建筑物基础沉降状态进行计算,采用分层总和法进行计算,计算同时由于隧道开挖造成地基应力损失,表层土对基础支撑作用下降,对基础沉降计算公式引入修正系数α; 添加修正系数α后,得到地基应力损失后的基础沉降量,即; 其中,α取值来源于在正常基础沉降公式使用条件下外加盾构隧道扰动导致地基应力损失效应,取值为,为盾构隧道开挖地层损失率,则;为基础沉降量,单位为mm; 步骤3、地表沉降计算; 使用盾构隧道地表沉降公式计算地表沉降线,对地表最大沉降和地表沉降槽宽度i进行修正,引入修正系数β、γ,计算公式如下: 3 其中为地表最大沉降修正系数,反映了在Peck公式基础上结合当地经验地表最大沉降取值变化情况;γ为沉降槽宽度修正系数,反映了在Peck公式基础上结合当地经验沉降槽宽度计算取值变化情况;为从沉降曲线中心到所计算点的距离,单位为m;为从沉降曲线对称中心到曲线拐点的距离,称为沉降槽宽度,单位为; 步骤4、建筑物内力求解; 对地表框架结构建筑物进行位移或变形条件下的内力分析; 对建筑物进行内力求解,包括结构的轴力、剪力和弯矩,只考虑主要受力结构,保证结构的安全性; 设最大变形为竖向沉降S,由于框架结构建筑物在建成时为刚性结构,竖向沉降S包括地基应力损失后的地表任意一点沉降量及地基应力损失后的基础沉降量,即;其中,x为建筑物靠近隧道一侧柱与隧道中心线的水平距离; 步骤5、建筑物抗力-应力对比; 依据所检测分析出来的建筑物应力和建筑物自身抗力比较,并按照规定标准进行处理; 采用结构安全系数η进行评级,将分为四级,不同等级对应不同工作; 采用安全系数η来分析建筑物损伤程度并采取加固措施; 安全系数η的计算公式为; 式中,R为结构抗力,指结构或结构部件抵抗外力作用而不发生破坏的能力包括弯曲抗力、剪切抗力、轴向抗力; γ0为结构的重要系数,为了提高稳定分析,在框架结构中取1.1; F为作用效应,指有地基应力损失后造成的竖向位移引起的结构内力,包括弯矩M、剪力Q和轴力N,由位移法方程计算得到。
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