申请/专利权人：上海隧道工程有限公司;上海城投水务工程项目管理有限公司;上海盾构设计试验研究中心有限公司

申请日：2019-07-23

公开（公告）日：2021-10-12

公开（公告）号：CN110286037B

主分类号：G01N3/08(20060101)

分类号：G01N3/08(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.10.12#授权;2019.10.29#实质审查的生效;2019.09.27#公开

摘要：本发明的一种隧道管片整环结构试验中精确计算试验加载力的方法，包括如下步骤：S1，确定管片的外荷载；S2，计算管片在外荷载下的理论内力；S3，将管片分为多段，每段设置一个加载点，根据外荷载计算出每个加载点处的初始加载力P0,i；S4，根据结构力学弹性中心法计算出管片在所有初始加载力P0,i下的加载内力；S5，选取特征点并对比特征点处的理论内力和加载内力，先后以理论弯矩和理论轴力为标准对误差进行调整以得到更加接近实际外荷载的试验加载力，也可以将调整后的加载力作为初始加载力重新代入S4中，进行迭代调整，调整次数越多，得到的试验加载力越精确。本发明提供的计算方法能够精确计算试验加载力，提高整环结构试验的准确性。

主权项：1.一种隧道管片整环结构试验中精确计算试验加载力的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：确定管片的外荷载；S2：计算所述管片在所述外荷载下的理论内力；S3：将所述管片分为多段，每段设置一个加载点，根据所述外荷载计算出每个所述加载点处的初始加载力P0,i；S4：根据结构力学弹性中心法计算出所述管片在所有所述初始加载力P0,i下的加载内力；S5：于所述管片上选取若干个特征点，对比每个所述特征点处的所述理论内力和所述加载内力，并对误差进行如下调整：S5-1：根据所述理论内力中的理论弯矩与所述加载内力中的加载弯矩计算出所有所述特征点处的平均误差比k，再以所述平均误差比k作为第一次误差调整标准，用每个所述初始加载力P0,i乘以所述平均误差比k得到第一加载力P1,i，求解方程如下：所述平均误差比k为 所述第一加载力P1,i为P1,i＝kP0,i其中，m为特征点的数量，Mj为特征点j处的理论弯矩，M0,j为特征点就j处的初始加载弯矩；S5-2：根据所述理论内力中的理论轴力、所述初始加载内力中的加载轴力及所述平均误差比k计算出所述第一加载力P1,i的平均加载力增量ΔP，再以所述平均加载力增量ΔP作为第二次误差调整标准，用每个所述第一加载力P1,i加上所述平均加载力增量ΔP得到第二加载力P2,i，求解方程如下：所述平均加载力增量ΔP为 所述第二加载力P2,i为P2,i＝P1,i+ΔP其中，Nj为特征点j处的理论轴力，N0,j为特征点j处的初始加载轴力；ΔNj为特征点j处在单位加载力下的轴力；所述初始加载力P0,i的计算方法如下：对每段管片所受的外荷载求解合力F0,i，并将每个所述合力F0,i分解成径向力R0,i和切向力T0,i；求解微调系数μ，使所述径向力R0,i在y轴方向上平衡，再通过所述微调系数μ得出所述初始加载力P0,i，求解方程如下：当n为奇数时，所述微调系数μ为 则所述初始加载力P0,i为 当n为偶数时，所述微调系数μ为 则所述初始加载力P0,i为 其中，n为所述加载点的数量的一半，θi为加载点i处初始加载力P0,i与y轴的夹角。

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