[发明专利]一种沉管隧道纵向差异沉降容许值的设计方法

权利要求书

1.一种沉管隧道纵向差异沉降容许值的设计方法，包括如下步骤：

1)构建沉管隧道纵向计算简化模型，该模型包括模拟隧道结构的梁单元、模拟隧道接头剪力键的接头单元、纵向每隔单位长度设置的模拟地基支撑作用的弹簧以及作用在隧道上的荷载；

2)计算沉管隧道任意接头处的容许剪力Q；

3)计算沉管隧道任意弹簧在基底平均荷载p作用下的基底平均沉降δ，并求得每个弹簧的地基刚度k；

4)计算对接头剪力有影响的纵向地基刚度变化区间长度L₀；

5)求得L长度范围内全部n个弹簧的平均地基刚度，得到地基刚度变化比例α_i，根据地基刚度变化比例α_i的分布求得地基刚度变化的幅值[α]与变化模式因子β，绘制地基刚度变化模式图；

6)利用刚度影响线法绘制接头的剪力影响线，利用地基刚度变化模式图与剪力影响线图相乘，得到接头容许剪力Q与地基刚度变化幅值[α]与模式的关系；

7)采用平均地基刚度k、平均沉降δ、地基刚度变化幅值[α]推导得到纵向长度L两端的差异沉降值[Δ]与地基刚度变化幅值[α]间的关系；

8)结合步骤6)和步骤7)得到纵向差异沉降容许值[Δ]的计算公式；

9)根据所考察接头两侧任意两点的沉降δ_i-1、δ_i+1以及两点的水平距离L_计算，求得考察接头两侧实际发生的差异沉降Δ，当满足Δ≤[Δ]时，设计的纵向差异沉降满足接头剪力键受力要求。

2.根据权利要求1所述的设计方法，其中，步骤3)中每个弹簧的地基刚度k的计算公式为k=p·Bδ，式中B为隧道结构的梁单元的横向宽度。

3.根据权利要求1所述的设计方法，其中，步骤4)中纵向地基刚度变化区间长度L₀的计算公式为：

式中EI为隧道结构的梁单元的横断面抗弯刚度。

4.根据权利要求1所述的设计方法，其中，步骤5)中L长度范围内全部n个弹簧的平均地基刚度k的计算公式为：

k-=Σi=1nki/n.]]>

5.根据权利要求1所述的设计方法，其中，步骤5)中地基刚度变化比例αi=(ki-k-)/k-.]]>