[发明专利]确定盾构隧道衬砌环间接缝抵抗错台与张开变形能力方法

权利要求书

1.一种确定盾构隧道衬砌环间接缝抵抗错台与张开变形能力方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，获取盾构隧道设计信息，至少包括隧道衬砌、混凝土管片及环间螺栓的设计信息；

第二步，结合隧道设计信息确定铁木辛柯梁隧道模型的纵向等效弯曲刚度和纵向等效剪切刚度；

第三步，在隧道道床埋设测点并采用水准测量方法确定隧道纵向各衬砌环沉降量，通过建立笛卡尔平面直角坐标系，以隧道纵向距离为x-轴，以隧道沉降量为y-轴，将隧道各环沉降量绘制成图；

第四步，采用高斯曲线对隧道沉降监测值进行拟合，获得沉降曲线的拟合方程w，并通过拟合的高斯曲线判断沉降漏斗影响范围；

第五步，利用沉降曲线的拟合方程w，结合隧道纵向等效弯曲刚度及等效剪切刚度，确定隧道衬砌环的旋转角；

第六步，基于衬砌环的旋转角及沉降曲线的拟合方程w，确定环缝张开量和/或环间错台量。

2.根据权利要求1所述的确定盾构隧道衬砌环间接缝抵抗错台与张开变形能力方法，其特征在于，第一步中：

所述的隧道衬砌信息是指：隧道衬砌内、外径、衬砌厚度、衬砌环宽；

所述的混凝土管片信息是指：混凝土管片弹性模量及剪切模量；

所述的环间螺栓信息是指：螺栓型号、螺栓长度及横截面积、螺栓弹性模量及剪切模量。

3.根据权利要求1所述的确定盾构隧道衬砌环间接缝抵抗错台与张开变形能力方法，其特征在于，所述的纵向等效弯曲刚度满足以下公式：

(EI)eq=EsIs·ζlsζ(ls-lb)+lb]]>

其中，(EI)_eq为纵向等效弯曲刚度；E_s＝混凝土的弹性模量；I_s＝衬砌环截面惯性矩，满足公式：I_s＝πr³t，式中r为衬砌环平均半径，t为管片厚度；l_s为衬砌环宽；l_b为环间螺栓长度；ζ为弹性弯曲刚度等效系数。

4.根据权利要求3所述的确定盾构隧道衬砌环间接缝抵抗错台与张开变形能力方法，其特征在于，所述的弹性弯曲刚度等效系数ζ满足以下公式：

ζ=cos3ψcosψ+(ψ+π/2)sinψ]]>

其中，ψ为衬砌环截面中性轴的角度，满足公式：式中E_b为环间螺栓的弹性模量，A_b为环间螺栓截面面积，A_s为衬砌环的横截面积，n为环间螺栓个数。