[发明专利]一种采用修正刚度矩阵的伺服支护体系受力变形计算方法

摘要

本发明提出一种采用修正刚度矩阵的伺服支护体系受力变形计算方法：(1)根据实际工程，建立弹性地基梁简化模型；(2)建立伺服系统弹性地基梁的控制平衡方程；(3)按工况类型修正支撑刚度矩阵：若正常开挖，则不修正支撑刚度矩阵，若安装或调控伺服支撑，则在支撑刚度矩阵中扣除该支撑刚度，并在预加轴力矩阵中更新输入的调控阈值；(4)将修正的支撑刚度矩阵及轴力矩阵代入平衡方程，求解调控后墙体的受力变形，并更新调控后的支撑处墙体位移及预加轴力矩阵。本发明结合弹性地基梁法、有限元等方法，根据伺服调控修正平衡方程中支撑刚度矩阵，提出伺服系统调控下支护体系受力变形的计算方法，具有计算效率高、精度高、可编程化等优点。

主权项

1.一种采用修正刚度矩阵的伺服支护体系受力变形计算方法，其特征在于，包括下列步骤：第一步，根据实际工况，确定计算对象的参数，包括土层、地连墙、支撑的几何及物理力学参数，建立弹性地基梁模型，弹性梁模拟围护结构，土弹簧单元模拟坑内土体，弹簧结合预加轴力模型模拟伺服钢支撑，并求解墙体刚度矩阵[K]与土弹簧刚度矩阵[Km]，支撑刚度矩阵[Ks]；第二步，根据弹性地基梁模型，建立伺服系统弹性地基梁的控制平衡方程；第三步，根据工况类型，修正支撑刚度矩阵：若正常开挖，则不修正刚度矩阵，若安装新伺服支撑或调控已有伺服支撑，则在支撑刚度矩阵中扣除调控支撑刚度；第四步，将修正的支撑刚度矩阵及轴力矩阵代入平衡方程，求解调控后墙体受力及变形值，更新记录支撑处墙体变形及预加轴力矩阵，即调控的伺服支撑在模型中重置为预加轴力等于输入控制阈值，压缩变形为零的支撑。