[发明专利]一种实现管片三维受载的结构力学性能的建模方法

摘要

本发明公开了一种实现管片三维受载的结构性能的建模方法，主要包含了地质条件分析与重塑，地层模型制作，缩尺管片模型制作，管片监测系统设计，管片不同受载模型实验实现，数据采集与分析等。采用该方法，可以实现不同地质环境下管片环水平与竖向不同受载、管片轴向地应力差异、管片错台与偏载等工况的管片结构力学特性实验，地层重塑实现管片受载环境的真实模拟，管片结构利用石膏加工制作，实现管片结构细部构造，实现接头螺旋连接，对整环管片布设环向与纵向应变片实现对管片内力监测，为后续盾构管片拼装、壁后注浆参数设置等提供技术支持。

主权项

一种实现管片三维受载的结构力学性能的建模方法，包括以下步骤：a、地层重塑与制作：分析地层地质条件，根据地质力学特性，在结构加载平台内充填、夯实各土层至相同物理力学特性，实现了地层在结构加载平台内的重塑，并在地层中穿凿隧洞；b、缩尺管片模型制作：测试管片结构力学特性，寻找相似材料配比，现场制作成刚度等效的管片模型；c、管片监测系统布设：以管片模型的中间环管片为主要监测部位，在中间环管片上布设应变片和土压力计，并将布设好的管片模型置于地层中的隧洞中。d、管片不同受载模型的实现：根据工程地质条件，确定地应力值，预测管片可能出现的错台及偏载情况，设计实验模拟工况；控制结构加载平台左右两侧的推进油缸、顶部推进油缸实现对重塑填土的加载，控制推进油缸的不同推进位移，实现对管片不同受载、管片的错台与偏载；e、数据采集与分析：实时采集管片应变片及土压力计的监测数据，剔除异常值，根据监测点位比较分析土压力值与管片应力应变值。