[发明专利]一种顶管隧道的等效抗弯刚度确定方法、装置及设备

权利要求书

1.一种顶管隧道的等效抗弯刚度确定方法，其特征在于，所述顶管隧道的等效抗弯刚度确定方法包括：

获取顶管隧道截面的尺寸参数和顶管材料参数；

确定所述顶管受弯矩条件下截面受力平衡条件；

根据所述顶管隧道截面的尺寸参数和顶管材料参数，结合所述受力平衡条件，确定所述顶管的中性轴位置；

根据所述中性轴位置和等效连续转角确定方式，获取所述顶管隧道的等效抗弯刚度；

所述获取顶管隧道截面的尺寸参数和顶管材料参数的步骤中，所述顶管材料参数包括：顶管构件参数，顶管构件参数包括混凝土弹性模量E_c、管节外侧止水带与钢套环嵌套处抗拉区弹性模量E，截面受压区最大变形量为δ_c(max)，截面受拉区最大变形量为δ′_b(max)；所述顶管隧道截面的尺寸参数包括：顶管隧道的截面圆半径R以及混凝土内环厚度d、止水带厚度s；

所述确定所述顶管受弯矩条件下截面受力平衡条件的步骤包括：

根据截面受力平衡公式：

确定所述顶管受弯矩条件下截面受力平衡条件，l为管节长度，c为中性轴与顶管中心轴的距离，φ为截面上的中性轴所确定的半径与水平线之间的夹角，所述半径根据顶管截面上的中性轴与顶管所在的圆的交点确定，α为顶管上的点所确定的半径与顶管的竖直线之间的平角。

2.根据权利要求1所述的顶管隧道的等效抗弯刚度确定方法，其特征在于，所述根据所述顶管隧道截面的尺寸参数和顶管材料参数，结合所述受力平衡条件，确定所述顶管的中性轴位置的步骤包括：

将所述获取顶管隧道截面的尺寸参数和顶管材料参数代入所述截面受力平衡公式，确定所述截面上的中性轴所确定的半径与水平线之间的夹角φ。

3.根据权利要求1所述的顶管隧道的等效抗弯刚度确定方法，其特征在于，所述根据所述中性轴位置和等效连续转角确定方式，获取所述顶管隧道的等效抗弯刚度的步骤包括：

根据所述中性轴位置和等效连续转角确定方式，确定等效抗弯刚度计算公式：

其中，I₁＝A₁+A₂+A₃，I₂＝B₁+B₂+B₃

(EI)_eq为等效抗弯刚度。

4.根据权利要求3所述的顶管隧道的等效抗弯刚度确定方法，其特征在于，所述根据所述中性轴位置和等效连续转角确定方式，确定等效抗弯刚度计算公式的步骤包括：

根据弯矩平衡条件确定截面转角θ满足的条件：

根据等效连续梁转角公式和所述截面转角θ满足的条件，确定等效抗弯刚度计算公式M为弯矩。

5.根据权利要求1所述的顶管隧道的等效抗弯刚度确定方法，其特征在于，所述止水带为橡胶止水带。