[发明专利]一种垫片应变力不可恢复的顶管允许应变计算方法

权利要求书

1.一种垫片应变力不可恢复的顶管应变计算方法，其特征在于，包括：

获取顶管应力计算参数，该顶管应力计算参数包括尺寸参数、顶管端部偏转的角度、顶管端部张开的高度、顶管端部初始应力、顶管端部当前应力以及管道轴向等效压缩弹性模量；

根据所述顶管应力计算参数，基于应变力不可恢复的垫片允许应变计算公式，计算垫片允许应变；

根据所述顶管端部初始应力、顶管端部当前应力以及垫片允许应变，计算顶管允许应变。

2.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述的垫片允许应变计算公式具体为：

式中，(δ/c₀)_max表示顶管达到最大偏心应力σ_max时垫片对应的最大应变，R为顶管外半径，L为顶管长度，n为顶管端部张开的高度，E为管道轴向等效压缩弹性模量，θ为顶管端部偏转的角度，σ₀表示顶管端部初始应力，σ₁表示安全系数且为常数，δ表示垫片压缩量，c₀表示垫片初始高度。

3.如权利要求2所述的计算方法，其特征在于，所述的根据所述顶管端部初始应力、顶管端部当前应力以及垫片允许应变量，计算顶管允许应变，具体包括：

根据所述顶管端部初始应力、安全系数以及垫片允许应变量，基于顶管允许应力计算公式计算顶管允许应变，公式如下：

4.如权利要求2所述的计算方法，其特征在于，在压缩前顶管张开的角度θ₂不为零时，还包括：

在垫片达到最大压缩量δ_max时，根据顶管压缩后偏移角的变化情况，得到顶管允许应变。

5.如权利要求4所述的计算方法，其特征在于，所述在垫片达到最大压缩量δ_max时，根据顶管一端压缩后偏移角的变化情况，得到顶管允许应变，具体包括：

在垫片达到最大压缩量δ_max时，根据顶管一端压缩后偏移角的变化情况，计算顶管端部偏转的角度θ；

根据顶管端部偏转的角度θ，计算顶管允许应变。

6.如权利要求5所述的计算方法，其特征在于，所述在垫片达到最大压缩量δ_max时，根据顶管一端压缩后偏移角的变化情况，计算顶管端部偏转的角度θ，具体包括：

在顶管一端压缩后，顶管偏移角度不变时，压缩部分所引起的偏移角度为零并有θ₁＝θ₂＝θ；

在顶管一端压缩后，顶管偏移角度增大时，压缩部分产生偏移所引起的偏移角度为(θ-θ₂)且θ＞θ₂；

在顶管一端压缩后，顶管偏移角度变小时，压缩部分产生偏移所引起的偏移角度为(θ-θ₂)且θ＜θ₂。

7.如权利要求6所述的计算方法，其特征在于，在所述顶管一端压缩后，顶管偏移角度不变时，顶管允许应力的计算公式为：

8.如权利要求6所述的计算方法，其特征在于，在所述顶管一端压缩后，顶管偏移角度增大时，顶管允许应力的计算公式为：

式中：e为顶管压缩量，

9.如权利要求6所述的计算方法，其特征在于，在所述顶管一端压缩后，顶管偏移角度变小时，顶管允许应力的计算公式为：

式中：e为顶管压缩量，

10.如权利要去1-9任一项所述的计算方法，其特征在于，在所述根据所述顶管端部初始应力、顶管端部当前应力以及垫片允许应变，计算顶管允许应变之后，还包括：

判断顶管允许应变σ_max是否超过管道的轴向应力允许值σ；

若否，则顶管允许应变σ_max值不正确，并将管道的轴向应力允许值σ作为顶管允许应变；

若是，则顶管允许应变σ_max值正确。