带有中隔板竖井的二次衬砌稳定性临界荷载计算方法

    公开(公告)号:CN117633995A

    公开(公告)日:2024-03-01

    申请号:CN202311714024.9

    申请日:2023-12-13

    Applicant: 长安大学

    Abstract: 本发明公开了一种带有中隔板竖井的二次衬砌稳定性临界荷载计算方法包括以下步骤:建立失稳特征方程,基于结构力学模型分析失稳变形模式,推导失稳特征方程;隔离法计算结点刚度,将中隔板等效为简支梁,基于杆端结点力学平衡方程,计算结点转角刚度;稳定方程数值法求解,针对临界荷载参数非线性方程的求解,提出牛顿迭代法数值方法;确定临界荷载,采用数值解确定临界荷载值。同传统方法相比,明确影响竖井二次衬砌结构稳定性关键因素,克服了试算法误差大、试算初值及结果不可靠的缺陷,将中隔板考虑到竖井二次衬砌稳定性分析中,结果表明考虑中隔板后临界荷载值为不考虑中隔板的1.6倍,计算结果符合结构实际特点,且更为准确合理、简便。

    一种竖向裂隙发育围岩隧道超前管棚变形的计算方法

    公开(公告)号:CN112560149A

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN202011517094.1

    申请日:2020-12-21

    Applicant: 长安大学

    Abstract: 本发明公开了一种竖向裂隙围岩隧道超前管棚变形计算方法,包括隧道开挖未支护段的长度、恒定荷载,隧道开挖掌子面的开挖高度,掌子面前方影响段的假定破裂面、线性变化荷载,隧道未影响段。所述掌子面前方影响段的假定破裂面由掌子面底部斜向前方延伸时,在某一点转折后竖直向上延伸到超前管棚位置。所述掌子面前方影响段的线性变化荷载是指超前管棚所受沿隧道纵向的荷载,其大小由隧道已开挖未支护段的恒定荷载线性减小到0。本发明考虑了竖向裂隙发育对隧道围岩破坏形态的影响以及超前管棚所受荷载的纵向变化,计算方法更加接近隧道施工的实际情况,据此计算得到的超前管棚变形值理论上更接近实际值,可应用于隧道超前管棚设计。

    一种隧道监测传感器长周期时序数据清洗和重构方法

    公开(公告)号:CN118626774A

    公开(公告)日:2024-09-10

    申请号:CN202410723504.X

    申请日:2024-06-05

    Applicant: 长安大学

    Abstract: 本发明公开了一种隧道监测传感器长周期时序数据清洗和重构方法,包括(1)源数据等距化预处理;(2)滑动窗口参数确定;(3)窗口数据线性拟合,并构成斜率和截距向量;(4)分别对斜率和截距向量,再次进行滑动窗口线性拟合;(5)根据斜率向量计算的方差和拟合优度设置阈值,清除相应位置的斜率和截距向量的计算结果;(6)对清除的计算结果进行线性插值填充;(7)采用回归计算和中位数法对斜率和截距向量进行重构;(8)根据重构后的斜率和截距向量进行源数据的重构。相比于传统统计法、滑动中值滤波和时频域分析法,本发明能够对具有异常趋势信息的异常值进行修正,如增益和漂移等数据,且数据清洗效果更好。

    一种竖向裂隙发育围岩隧道超前管棚变形的计算方法

    公开(公告)号:CN112560149B

    公开(公告)日:2024-01-30

    申请号:CN202011517094.1

    申请日:2020-12-21

    Applicant: 长安大学

    Abstract: 本发明公开了一种竖向裂隙围岩隧道超前管棚变形计算方法,包括隧道开挖未支护段的长度、恒定荷载,隧道开挖掌子面的开挖高度,掌子面前方影响段的假定破裂面、线性变化荷载,隧道未影响段。所述掌子面前方影响段的假定破裂面由掌子面底部斜向前方延伸时,在某一点转折后竖直向上延伸到超前管棚位置。所述掌子面前方影响段的线性变化荷载是指超前管棚所受沿隧道纵向的荷载,其大小由隧道已开挖未支护段的恒定荷载线性减小到0。本发明考虑了竖向裂隙发育对隧道围岩破坏形态的影响以及超前管棚所受荷载的纵向变化,计算方法更加接近隧道施工的实际情况,据此计算得到的超前管棚变形值理论上更接近实际值,可应用于隧道超前管棚设计。

    一种基于平截面假定的隧道初期支护安全系数计算方法

    公开(公告)号:CN118821399A

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN202410754569.0

    申请日:2024-06-12

    Applicant: 长安大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于平截面假定的隧道初期支护安全系数计算方法,包括:S1:建立隧道初期支护应力自动化监测系统,获取钢拱架内外缘和喷射混凝土实时受力数据;S2:基于平截面假定和相似原理,绘制单位长度初期支护受力图;S3:计算初期支护受压区高度,并判断初期支护所属偏心受压类型;S4:根据初期支护受压区高度,计算初期支护实时受力情况;S5:根据偏心受压类型,计算初期支护极限强度;S6:计算初期支护综合安全系数K。本发明针对传统方法未考虑喷射混凝土和钢拱架共同作用的问题,从现场应力监测和平截面假定角度获取了初期支护综合安全系数,能够准确、实时地进行隧道初期支护安全系数计算和安全性评估。

    一种寒区竖井初期支护结构温度应力及变形计算方法

    公开(公告)号:CN119047029A

    公开(公告)日:2024-11-29

    申请号:CN202411027429.X

    申请日:2024-07-30

    Applicant: 长安大学

    Abstract: 本发明提供一种寒区竖井初期支护结构温度应力及变形计算方法,包括以下步骤:计算模型的建立,划分围岩为恒温及变温区两部分稳定温度场,建立三层厚壁圆筒有限环弹性接触计算模型;求解温度分布解析解,构建温度场条件下井筒导热微分方程,求解初期支护结构温度分布解析解;确定温度应力及变形,基于获得的初期支护结构温度分布解析解,根据厚壁圆筒自生温度应力理论,确定初期支护结构温度应力及变形。同传统方法相比,可为寒区竖井防寒保温设计提供基础理论,形成的“分区―接触求解”思想解决了初期支护结构温度值确定的难题,不仅计算方法具有符合结构实际、简便的特征,且计算结果具有科学合理的优点,具有进一步推广应用价值。

    一种富水围岩深大竖井主-被动支护结构设计方法

    公开(公告)号:CN117536626A

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202311682121.4

    申请日:2023-12-08

    Applicant: 长安大学

    Abstract: 本发明提供一种富水围岩深大竖井主‑被动支护结构设计方法,首先,于开挖围岩表面铺设防水构造,借助实测竖井围岩外水压力值,计算柔性支护结构厚度;其次,根据围岩锚固力学原理计算锚固区参数,并综合考虑支护结构厚度及锚固效应,计算锚网参数;最后,以支护结构的锚固承载力为衡量指标,评价支护后竖井围岩的稳定性。同传统支护结构设计方法相比,发挥了主‑被动协同支护的优点,克服了止水、隔水、阻水差及难以紧贴裂隙破碎围岩的弊端,补充了现代地下工程支护理论及获得了经济合理的设计参数,提升了施工的高效、经济环保性,进而实现了富水地层竖井围岩可靠、安全、快速支护的目标。

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