[发明专利]用于隧道裂损衬砌修复效果评价及修复方案选取的方法

权利要求书

1.一种用于隧道裂损衬砌修复效果评价的方法，其特征在于，该方法包括如下：

步骤S1、计算修复后的裂损衬砌和修复材料上的弯矩：

裂损衬砌修复后，将修复材料和裂损衬砌作为一个整体，为两层叠合梁，所述叠合梁的弯矩为M：M₁+M₂＝M；其中，M₁为修复材料上的弯矩，M₂为裂损衬砌上的弯矩；

设定叠合梁中各层梁在交界处为密实叠合，在弯曲时，两梁界面产生了相同的曲率；两层间交界层的曲率半径为ρ₀，修复材料中性层的曲率半径为ρ₁，裂损衬砌中性层的曲率半径为ρ₂，则：

其中：E为叠合梁的等效弹性模量，E₁和E₂分别为修复材料和裂损衬砌的弹性模量；I₁和I₂分别为修复材料和裂损衬砌的惯性矩；h₁和h₂分别为修复材料和裂损衬砌的截面高度；

其中：

b为裂损衬砌截面的宽度；

修复材料和裂损衬砌上的弯矩分别为：

步骤S2、评价裂损衬砌修复效果：

修复后的衬砌的安全系数K_hy满足如下：

衬砌的破坏弯矩M_u′：

A_s为截面上钢筋的总面积；h₀为截面有效高度；ρ为配筋率；f_c为混凝土的弯曲抗压强度；

a为裂损衬砌的强度折减系数，取值为0.5-1；f_y为钢筋的屈服强度。

2.如权利要求1所述的一种用于隧道裂损衬砌修复效果评价的方法，其特征在于，是以隧道轴线方向为法方向，将隧道等效为一个二维平面，令平面沿法方向拉伸b，则衬砌沿法方向的宽度为b；将隧道衬砌的拱部等效为一根水平梁，梁的截面为矩形；此时梁的宽度为衬砌沿法方向的宽度，梁的高度为衬砌的厚度。在施做修复材料加固层之后，修复材料同样视为水平梁，截面为矩形，其宽度和衬砌梁截面的宽度相等，高度为加修复材料的厚度。

3.一种用于隧道裂损衬砌修复方案选取的方法，其特征在于，采用权利要求1-2中任一项所述的一种用于隧道裂损衬砌修复效果评价的方法，在步骤S2后还包括如下：

在设定修复层厚度的前提下，满足如下条件；

修复材料的弹性模量E₁：

修复材料的抗折强度R_f1：

修复材料的抗拉强度R_hl1：

4.如权利要求3所述的一种用于裂损衬砌修复方案选取的方法，其特征在于，所述修复层厚度≤30cm。