[发明专利]一种落石冲击明洞结构响应力计算方法

权利要求书

1.一种落石冲击明洞结构响应力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定多个明洞结构受落石冲击力响应值的影响因素，并采用正交仿真试验方法，进行多因素水平正交仿真实验；

根据所述仿真实验的结果，通过曲线估计理论获得单一所述影响因素在各水平下指标的平均值，并对各所述影响因素进行曲线拟合；

根据各所述影响因素在各水平下指标的平均值、各所述影响因素曲线拟合的结果，构建明洞受落石冲击响应力的计算模型。

2.根据权利要求1所述的落石冲击明洞结构响应力计算方法，其特征在于，所述影响因素为落石质量、落石下落高度、缓冲土层厚度和缓冲土层类型。

3.根据权利要求2所述的落石冲击明洞结构响应力计算方法，其特征在于，所述缓冲土层类型包括沙土、黏土、碎石土和壤土。

4.根据权利要求3所述的落石冲击明洞结构响应力计算方法，其特征在于，所述沙土、黏土、碎石土和壤土对应的无量纲参数依次为1、2、3、4。

5.根据权利要求1所述的落石冲击明洞结构响应力计算方法，其特征在于，明洞受落石冲击响应力的计算模型为：

式中：F₂为落石冲击响应力；

K为落石尺寸效应系数；

M为落石质量；

H为落石下落高度；

h为缓冲土层厚度；

ζ为缓冲土层类型参数。

6.根据权利要求5所述的落石冲击明洞结构响应力计算方法，其特征在于，当M＜8t时，K取1.0；当M＞10t时，K取1.12。

7.根据权利要求6所述的落石冲击明洞结构响应力计算方法，其特征在于，当8t≤M≤10t时，K在1.0和1.12之间按线性插值取值。

8.根据权利要求5所述的落石冲击明洞结构响应力计算方法，其特征在于，还包括步骤：

根据明洞受落石冲击响应力的计算模型，构建明洞顶板载荷的计算模型。

9.根据权利要求8所述的落石冲击明洞结构响应力计算方法，其特征在于，明洞顶板载荷的计算模型为：

Q_总＝Q_结构自重+Q_缓冲土重+F₂/S；

式中：Q_结构自重为明洞顶板结构自身的重量；

Q_缓冲土重为缓冲土层的重量；

S为作用面积。

10.根据权利要求9所述的落石冲击明洞结构响应力计算方法，其特征在于，所述作用面积S为落石接触截面积。