[发明专利]一种纵向沉降变形引起盾构隧道附加内力的确定方法

权利要求书

1.一种纵向沉降变形引起盾构隧道附加内力的确定方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

第一步、确定隧道及其构件的设计参数；

所述的隧道及其构件的设计参数是指：隧道管片的内、外直径，管片环宽，管片混凝土弹性模量、剪切模量，管片环间连接螺栓型号及个数，螺栓长度，螺栓直径，螺栓剪切模量；

第二步、建立隧道纵向的铁木辛柯梁模型，确定隧道的纵向等效弯曲刚度和等效剪切刚度；

第三步、测出隧道各管片环的累计沉降值，建立沉降坐标系，将隧道沉降突变段绘于坐标系中；

第四步、对隧道沉降突变段进行曲线拟合，确定隧道沿线沉降函数w以及隧道沿线截面转角函数

第五步、利用隧道沿线沉降函数w以及隧道沿线截面转角函数确定隧道沉降突变段的附加内力，所述的隧道沉降突变段的附加内力是指：隧道沉降突变段的弯矩M，隧道沉降突变段的剪力Q。

2.根据权利要求1所述的一种纵向沉降变形引起盾构隧道附加内力的确定方法，其特征在于，所述的隧道纵向的铁木辛柯梁模型是指：在纵向上以刚度等效的方法把由接头和管片环组成的隧道等效为具有相同刚度、均匀连续的铁木辛柯梁，并赋予其等效弯曲刚度和等效剪切刚度。

3.根据权利要求2所述的一种纵向沉降变形引起盾构隧道附加内力的确定方法，其特征在于，所述的等效弯曲刚度满足以下公式：(EI)_eq＝ηE_sI_s

其中，(EI)_eq是等效弯曲刚度，η是纵向抗弯刚度有效率，取1/7；E_s是混凝土的弹性模量；I_s是管片环截面惯性矩，满足以下公式：I_s＝πr³t，式中，r为管片环的平均半径，满足公式：r＝0.25(D₁+D₂)，式中D₁为管片环外直径，D₂为管片环内直径，t为管片环厚度，满足公式:t＝0.5(D₁-D₂)。

4.根据权利要求2所述的一种纵向沉降变形引起盾构隧道附加内力的确定方法，其特征在于，所述的等效剪切刚度满足以下公式：

(kGA)eq=lslbnkbGbAb+ls-lbksGsAs]]>

其中，(kGA)_eq是等效剪切刚度，l_s是管片环宽；l_b是螺栓长度；n是环间连接螺栓的个数；G_b是螺栓剪切模量；A_b是螺栓横截面积，满足以下公式：A_b＝0.25πD_b²，式中，D_b为螺栓直径；k_b是螺栓的铁木辛柯剪切系数，对圆形截面，k_b取0.9；G_s是混凝土管片的剪切模量；A_s是管片环横截面积，满足以下公式：A_s＝0.25π(D₁²-D₂²),D₁为管片环外直径，D₂为管片环内直径；k_s是管片环的铁木辛柯剪切系数，对圆环截面，k_s取0.5。