一种隧道钢架辅助支撑体系的设计分析方法与流程

文档序号:12122437阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种隧道钢架辅助支撑体系的设计分析方法,其特征在于:所述的方法步骤为:

步骤1):建立钢架辅助支撑体系的力学分析模型,所述的钢架辅助支撑体系由连接纵梁和锁脚构件构成;

步骤2):根据步骤1)建立的力学分析模型,确定钢架辅助支撑体系中连接纵梁上方各钢架传递的竖向作用荷载;

步骤3):根据步骤1)建立的力学分析模型和步骤2)确定的竖向作用荷载,采用力法确定钢架辅助支撑体系中连接纵梁各处的多余未知力;

步骤4):根据步骤3)所得的多余未知力,确定不同工况时钢架各拱脚的地基荷载、各拱脚沉降量、连接纵梁各截面的内力、锁脚构件及其下伏地基的受力情况;

步骤5):根据步骤4)确定的钢架各拱脚的地基荷载、各拱脚沉降量、连接纵梁各截面的内力、锁脚构件及其下伏地基的受力情况,对不同工况时各拱脚的地基承载力、各拱脚沉降量、连接纵梁的强度、锁脚构件的强度及其下伏地基的承载力进行验算,若不满足验算要求,则须调整钢架辅助支撑体系的设计参数,重新验算直至满足验算要求。

2.根据权利要求1所述的一种隧道钢架辅助支撑体系的设计分析方法,其特征在于:所述步骤1)建立的钢架辅助支撑体系的力学分析模型满足以下条件:

A:将连接纵梁在钢架落底接长处视为固定端,钢架未接长段的连接纵梁视为悬臂梁结构;

B:钢架未接长段自上而下传递的竖向作用荷载由连接纵梁、锁脚构件和拱脚地基共同支承。对于连接纵梁而言,受到纵梁上方各钢架传递的竖向作用荷载,同时还受到各锁脚构件提供的竖向支承反力,以及纵梁下方钢架各拱脚传递的竖向地基反力。所述锁脚构件和钢架拱脚地基提供的支承均视为弹性支承,所受的地基反力均服从温克尔假定,其中钢架各拱脚地基的弹性支承刚度分别为K1、K2、K3、K4和K5等,各锁脚构件提供的弹性支承刚度分别为Ks1、Ks2、Ks3、Ks4、Ks5和Ks6

C:通过令钢架拱脚地基的弹簧刚度K1=0,以考虑台阶下部开挖至悬空引起的地基支承力损失。

3.根据权利要求1所述的一种隧道钢架辅助支撑体系的设计分析方法,其特征在于:所述步骤2)确定钢架辅助支撑体系中连接纵梁上方各钢架传递的竖向作用荷载,所述竖向荷载取两种极端情况进行包络取值。

4.根据权利要求1所述的一种隧道钢架辅助支撑体系的设计分析方法,其特征在于:所述步骤3)中多余未知力包括钢架各拱脚的竖向地基反力以及各锁脚构件对连接纵梁的支承反力。

5.根据权利要求1所述的一种隧道钢架辅助支撑体系的设计分析方法,其特征在于:根据所述步骤5)的验算要求为:

A、各拱脚地基荷载小于地基允许荷载或应力;

B、各拱脚沉降量小于允许值;

C、连接纵梁的应力小于纵梁材料的屈服强度;

D、锁脚构件的应力小于构件材料的屈服强度;

E、锁脚构件下伏地基受力小于地基允许荷载或应力。

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