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龙图腾网恭喜武汉市市政建设集团有限公司;中国地质大学(武汉)申请的专利一种新建隧道上穿情况下既有盾构隧道纵向变形分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115048692B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210580049.3，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种新建隧道上穿情况下既有盾构隧道纵向变形分析方法是由李忠超;于东东;霍超;吴斌;谭冲;梁荣柱;黄超群;刘律;黄栋;李徐德;彭静设计研发完成，并于2022-05-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种新建隧道上穿情况下既有盾构隧道纵向变形分析方法在说明书摘要公布了：一种新建隧道上穿情况下既有盾构隧道纵向变形分析方法，包括步骤：S1、将既有盾构隧道沿纵向简化为一根放置在地基上的弹性连续梁，建立既有盾构隧道等效连续梁模型；S2、将土体与隧道的相互耦合作用施加于所述等效连续梁模型上，求得隧道节点竖向位移与土体竖向自由位移的函数关系；S3、求得新建隧道开挖卸荷作用下层状地基土的土体竖向自由位移，推导得出既有盾构隧道的纵向位移分布。本发明考虑土体的天然成层性，减少了相应的地基参数选取和均质化处理步骤，可以更真实反映新建隧道开挖卸荷作用下既有盾构隧道纵向变形规律；同时，耦合方法更能反映天然地基因弹性模量改变而出现的应力集中或应力扩散现象。

本发明授权一种新建隧道上穿情况下既有盾构隧道纵向变形分析方法在权利要求书中公布了：1.一种新建隧道上穿情况下既有盾构隧道纵向变形分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将既有盾构隧道沿纵向简化为一根放置在地基上的弹性连续梁，建立既有盾构隧道等效连续梁模型；S2、将土体与隧道的相互耦合作用施加于所述等效连续梁模型上，求得隧道节点竖向位移与土体竖向自由位移的函数关系，隧道节点竖向位移与土体竖向自由位移的函数关系推导具体如下：步骤S21、假设既有盾构隧道不存在时，新建隧道开挖会引起下方既有盾构隧道节点处土体竖向自由位移向量{w}，则{w}表示为：{w}＝{w1,w2,w3,…,wi,…,wn,wn+1}式中，wi为第i个节点处土体竖向自由位移；步骤S22、以既有盾构隧道为分析对象，当隧道与周围土体耦合至稳定状态时，隧道受到来自周围土体的隧道非均匀分布力fgy，由fgy引起的相应竖向位移为wgy，将wgy转化为隧道节点竖向位移向量{wg}，则{wg}表示为{wg}＝{wg1,wg2,…,wgi,…,wgn,wgn+1}式中，wgi为隧道非均匀分布力fgy引起第i个隧道节点位置处的竖向位移；步骤S23、忽略既有盾构隧道轴向变形的影响，将作用在隧道上的隧道非均匀分布力fgy转化为隧道节点力向量{Fg}，{Fg}表示为：{Fg}＝{Fg1,Fg2,Fg3,…,Fgi,…,Fgn,Fgn+1}式中，Fgi为土体作用在第i个隧道节点位置处的竖向力；步骤S24、根据单个梁单元节点两竖向自由刚度矩阵，设置边界约束条件，得到隧道整体刚度矩阵[K]表示为： 式中，EI为既有盾构隧道纵向等效抗弯刚度，l为单个梁单元长度；由隧道整体刚度矩阵[K]得到隧道节点力向量{Fg}与隧道节点竖向位移向量{wg}之间的关系为：{Fg}＝[K]{wg}步骤S25、以既有盾构隧道周围土体为研究对象，当隧道与周围土体耦合至稳定状态时，稳定状态下土体受到来自隧道的土体非均匀分布力fsy，将fsy转化为土体节点力向量{fs}，{fs}与隧道节点力向量{Fg}大小相等、方向相反：{fs}＝-{Fg}；土体非均匀分布力与隧道节点处的土体竖向位移关系为：{ws}＝[R]{fs}式中，{ws}为{fs}作用下隧道节点处的土体竖向位移向量；[R]为土体柔度矩阵，具有对称性，表示为： 步骤S26、由隧道与土体不分离假设，得到隧道与周围土体间的整体耦合方程为：{wg}＝{w}+{ws}步骤S27、结合步骤S21～S26，推导得到新建隧道上穿开挖引起既有盾构隧道的隧道节点竖向位移与土体竖向自由位移的函数关系为：[R][K]+[E]{wg}＝{w}式中，[E]为单位矩阵；S3、求得新建隧道开挖卸荷作用下层状地基土的土体竖向自由位移，推导得出既有盾构隧道的纵向位移分布；新建隧道开挖卸荷作用下层状地基土的土体竖向自由位移计算方法为：步骤S31、新建隧道开挖后使得周围土体产生卸荷效应，利用弹性力学Mindlin解，求得隧道开挖引起点xr,yr,zr竖向方向第j层土体点xr,yr,zrj处的竖向应变εzjzrj为： 式中，σzjzrj为第j层土体点xr,yr,zrj处的竖向应力；σxjzrj为第j层土体点xr,yr,zrj处的纵向应力；σyjzrj为第j层土体点xr,yr,zrj处的横向应力；vj为第j层土体的泊松比；Erj为第j层土体的卸荷弹性模量；步骤S32、对步骤S31中的竖向应变εzjzrj积分得到第j层土体的竖向位移wj为： 式中，hj为第j层土体厚度；步骤S33、考虑天然地基的成层性，根据分层总和法叠加得到新建隧道下方点xr,yr,zr处土体竖向自由位移w为： 式中，m为隧道开挖影响范围内土层数。

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