[发明专利]一种处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法

权利要求书

1.一种处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)建立隧道在不同角度条件下穿越建筑物的模型，计算地表沉降，确定建筑物与隧道施工的最不利位置；

S2)通过运用midas/gts建立三维模型，得出处于最不利位置的建筑结构内力值和沉降值；

S3)评定建筑结构是否失效；

S4)整合数据，使用3D MAX软件将建筑物与隧道最不利位置的变形可视化。

2.根据权利要求1所述的处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法，其特征在于：

步骤S1)采用peck公式计算地表沉降。

3.根据权利要求1所述的处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法，其特征在于：

步骤S1)中，建筑物与隧道施工的最不利位置通过下式计算：

$S\left(y\right)=S_1\left(y\cos \mathrm{\α}\right)=\frac{0.313V_i\·D^2}{K\·z_0}\exp \[-\frac{{\left(y\cos \mathrm{\α}\right)}^2}{2{\left({\mathrm{Kz}}_0\right)}^2}\]---5$

当α＝90时沉降量最大，即建筑物长轴与隧道中心线平行时为最不利位置。

4.根据权利要求1所述的处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法，其特征在于：

步骤S2)通过运用midas/gts建立三维模型，先定义材料属性、几何绘图网格划分最终得出建筑结构内力值和沉降值，其步骤如下：

S21)统计各地层的物理学参数，依次输入midas/gts软件；

S22)逐步模拟隧道挖掘过程，计算建筑物变形数据；

S23)输出建筑物沉降、倾斜、内力值。

5.根据权利要求4所述的处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法，其特征在于：

步骤S21)中数据来源于实际工程现场实测数据，基于现场勘测的基础上统计出各地层的物理力学参数，包括地层厚度、泊松比、密度、内摩擦角、粘聚力、弹性模量、抗拉强度、抗压强度，模型的边界这些数据为后期建模打下坚实的基础；

模型的长度为隧道宽度的2倍，模型左右边界为水平约束，模型上边界为自由端，模型下边界同时作用水平约束和竖直约束。

6.根据权利要求1所述的处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法，其特征在于，步骤S3)具体步骤如下：

S31)模拟隧道施工、土体受到扰动的过程，建筑物构件受到附加应力，计算附加应力和位移增加量；

S32)判断构件受力和位移是否超出限值：

若未超出则结构不发生破坏；

若超出则构件失效，构件退出工作并将此构件自重加入其他构件；判断整体或局部结构是否形成几何可变体系：

若否则结构不发生破坏；若是则结构破坏。