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【发明授权】基于内轮廓曲率变化的隧道结构安全性评估方法_福州大学_202210852313.4 

申请/专利权人:福州大学

申请日:2022-07-20

公开(公告)日:2024-06-07

公开(公告)号:CN115235366B

主分类号:G01B11/16

分类号:G01B11/16;G01B11/255;G01B21/20;G01B21/32;G01L5/00;E21F17/18

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.06.07#授权;2022.11.11#实质审查的生效;2022.10.25#公开

摘要:本发明涉及一种基于内轮廓曲率变化的隧道结构安全性评估方法,包括以下步骤:步骤S1:获取隧道支护结构变形前后的内轮廓各点位坐标值;步骤S2:通过坐标计算得到结构变形前后内轮廓各部位的曲率;步骤S3:由变形前后结构内轮廓曲率变化值计算得到结构各截面的弯矩变化值;步骤S4:根据弯矩值大小,判别结构截面是否将形成塑性铰;步骤S5:根据步骤S3和S4的判别结果,基于预设的预警标准,得到预警结果。本发明实现实时得到结构各部位的曲率变化值,从而对截面受力变化过程进行分析,并进行实时分级预警。

主权项:1.基于内轮廓曲率变化的隧道结构安全性评估方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:获取隧道支护结构变形前后的内轮廓各点位坐标值;步骤S2:通过坐标计算得到结构变形前后内轮廓各部位的曲率;步骤S3:由变形前后结构内轮廓曲率变化值计算得到结构各截面的弯矩变化值;步骤S4:根据弯矩变化值,判别结构截面是否将形成塑性铰;步骤S5:根据步骤S3和S4的判别结果,基于预设的预警标准,得到预警结果;所述步骤S1具体为:通过全断面激光扫描对隧道内轮廓进行扫描,获取隧道支护结构内轮廓各点未变形的初始坐标值和t时刻,结构变形后的内轮廓全断面数据点位坐标值所述步骤S2具体为:根据步骤S1获取的变形前后的内轮廓全断面数据点位坐标值,拟合得到结构变形前后内轮廓各部位的曲率所述步骤S3具体为:t时刻的曲率变化值由下式获得:Δkt=k0-kt由下式计算得到结构相应的弯矩值Mt:Mt=Δkt×EI式中:EI为截面的抗弯刚度值;所述步骤S4具体为:当结构某截面计算弯矩值大于结构纯弯状态下的极限弯矩值Mu的75%时,认为该截面即将形成塑性铰;所述预设预警标准具体为:1结构所有截面计算弯矩值均小于75%Mu时,为正常状态;2结构某一截面计算弯矩值超过于75%Mu时,形成第一个塑性铰,定义为Ⅱ级预警;3当结构产生3处以上塑性铰时,结构即将丧失承载能力,定义为Ⅰ级预警。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 福州大学 基于内轮廓曲率变化的隧道结构安全性评估方法

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