【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于巖土工程研究，具體涉及一種采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的評(píng)價(jià)方法。
技術(shù)介紹
1、采空區(qū)在我國(guó)分布廣泛，造成大量土地資源廢置與工程建設(shè)安全隱患。其中采空區(qū)上方建設(shè)簡(jiǎn)支梁橋的現(xiàn)象比較常見，簡(jiǎn)支梁橋作為交通連接樞紐的重要組成部分，是不可缺少的工程設(shè)施。
2、簡(jiǎn)支梁橋在礦區(qū)、工業(yè)區(qū)等特殊地域的交通建設(shè)中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和適用性。首先，采空區(qū)上方簡(jiǎn)支梁橋的建設(shè)有助于充分利用地下空間資源，在礦業(yè)活動(dòng)中，地下采礦后形成的采空區(qū)是一種特殊的地質(zhì)現(xiàn)象，通過在其上方搭建簡(jiǎn)支梁橋，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采空區(qū)的有效覆蓋。其次，這種橋梁結(jié)構(gòu)具有較高的經(jīng)濟(jì)性和施工效率。采空區(qū)上方簡(jiǎn)支梁橋采用簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少了材料和人力成本，同時(shí)在施工過程中具備較高的靈活性和可操作性。總體而言，采空區(qū)上方簡(jiǎn)支梁橋的建設(shè)趨勢(shì)在提升地區(qū)交通和基礎(chǔ)設(shè)施水平方面發(fā)揮著重要作用，同時(shí)也為特殊地質(zhì)環(huán)境下的工程建設(shè)提供了一種創(chuàng)新的解決方案。
3、當(dāng)前，基于采空區(qū)長(zhǎng)期存在的殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成擾動(dòng)影響，提出一種采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的評(píng)價(jià)方法，對(duì)研究采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的擾動(dòng)影響規(guī)律及機(jī)理是十分必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的就在于提供一種采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的評(píng)價(jià)方法，以解決
技術(shù)介紹
中提出的問題。
2、本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：
3、一種采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的評(píng)價(jià)方法，方
4、s1、結(jié)合目標(biāo)簡(jiǎn)支梁橋的采空區(qū)和地層構(gòu)造在虛擬環(huán)境中構(gòu)建數(shù)值模型；
5、s2、獲取對(duì)應(yīng)采空區(qū)的垮落帶范圍并導(dǎo)入所述數(shù)值模型以完成建模，獲取破碎巖體力學(xué)參數(shù)并進(jìn)行敏感性分析，生成敏感性序列，將采空區(qū)殘余變形等效垮落帶內(nèi)破碎巖體力學(xué)參數(shù)，基于所述敏感性序列確定殘余變形的等效參數(shù)，將所述等效參數(shù)導(dǎo)入所述數(shù)值模型中進(jìn)行殘余變形模擬，并輸出模擬結(jié)果；
6、s3、基于簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響指標(biāo)以及所述殘余下沉量建立穩(wěn)定性評(píng)價(jià)體系，引入簡(jiǎn)支梁橋樁基殘余下沉和樁基巖土接觸面內(nèi)切向合力對(duì)目標(biāo)簡(jiǎn)支梁橋穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
7、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述數(shù)值模型的構(gòu)建步驟為：基于目標(biāo)簡(jiǎn)支梁橋的采空區(qū)和地層構(gòu)造在虛擬環(huán)境中建立多物理場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)模型，再導(dǎo)入仿真計(jì)算軟件中獲取數(shù)值模型，所述數(shù)值模型用于所述下沉量計(jì)算以及簡(jiǎn)支梁橋穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。
8、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化方案，對(duì)應(yīng)采空區(qū)的垮落帶范圍包括破碎巖體縱向和橫向?qū)挾?，橫向?qū)挾扰c開采寬度相同，縱向高度為h：
9、
10、式中，h為垮落帶縱向高度，∑m為累計(jì)采厚。
11、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述破碎巖體力學(xué)參數(shù)包括內(nèi)摩擦角、泊松比、彈性模量和黏聚力，基于oat法確定所述參數(shù)的敏感性過程中，僅改變所述力學(xué)參數(shù)中目標(biāo)參數(shù)值，對(duì)剩余力學(xué)參數(shù)進(jìn)行固定，以獲取上述所述力學(xué)參數(shù)對(duì)巖體變形的影響曲線，根據(jù)影響曲線確定敏感性序列。
12、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化方案，步驟s2中，所述殘余變形模擬過程包括：
13、s201、將垮落帶內(nèi)破碎巖體的所述等效參數(shù)依次置換，計(jì)算出相鄰兩組等效參數(shù)經(jīng)所述數(shù)值模型結(jié)果的下沉差；
14、s202、通過對(duì)所述等效參數(shù)進(jìn)行削弱，將相鄰兩組等效參數(shù)模擬結(jié)果的下沉差作為采空區(qū)殘余下沉量。
15、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化方案，步驟s3中，簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響指標(biāo)包括殘余下沉、殘余傾斜、地表曲率變化及水平移動(dòng)，基于影響指標(biāo)建立穩(wěn)定性評(píng)價(jià)體系具體為：
16、s301、基于所述殘余下沉量對(duì)所述影響指標(biāo)進(jìn)行定量分析，將定量分析結(jié)果表征為采空區(qū)對(duì)應(yīng)各指標(biāo)的影響程度；
17、s302、結(jié)合簡(jiǎn)支梁橋地下樁基的殘余下沉值與樁基巖土接觸面內(nèi)切向合力的監(jiān)測(cè)值建立兩者的數(shù)值關(guān)系式：
18、
19、式中hs為樁基最終殘余下沉值，fs為參數(shù)組最終與第二種工況下切向合力的差值，f2為第二個(gè)階段接觸面內(nèi)切向合力值，h2為第二個(gè)階段對(duì)應(yīng)樁基殘余下沉值；
20、s302、基于上述關(guān)系式監(jiān)測(cè)樁基殘余下沉值和切向合力的數(shù)值關(guān)系，用于管理人員通過對(duì)力的監(jiān)測(cè)來判斷簡(jiǎn)支梁橋的殘余下沉程度。
21、本專利技術(shù)的有益效果在于：
22、1.本專利技術(shù)提供了一種采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的評(píng)價(jià)方法，可以有效評(píng)估采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性帶來的影響，并提高研究效率。
23、2.本專利技術(shù)中提出的評(píng)價(jià)方法驗(yàn)證了簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與采空區(qū)殘余變形密切相關(guān)，其中，結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定是采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋破壞影響的外在反映，采空區(qū)殘余變形是簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定的內(nèi)在因素，控制采空區(qū)殘余變形階段的簡(jiǎn)支梁橋殘余下沉是保證橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性安全可靠的根本手段。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于：所述數(shù)值模型的構(gòu)建步驟為：基于目標(biāo)簡(jiǎn)支梁橋的采空區(qū)和地層構(gòu)造在虛擬環(huán)境中建立多物理場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)模型，再導(dǎo)入仿真計(jì)算軟件中獲取數(shù)值模型，所述數(shù)值模型用于所述下沉量計(jì)算以及簡(jiǎn)支梁橋穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于：對(duì)應(yīng)采空區(qū)的垮落帶范圍包括破碎巖體縱向和橫向?qū)挾?，橫向?qū)挾扰c開采寬度相同，縱向高度為H：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于：所述破碎巖體力學(xué)參數(shù)包括內(nèi)摩擦角、泊松比、彈性模量和黏聚力，基于OAT法確定所述參數(shù)的敏感性過程中，僅改變所述力學(xué)參數(shù)中目標(biāo)參數(shù)值，對(duì)剩余力學(xué)參數(shù)進(jìn)行固定，以獲取上述所述力學(xué)參數(shù)對(duì)巖體變形的影響曲線，根據(jù)影響曲線確定敏感性序列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于：步驟S3中，簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響指標(biāo)包括殘余下沉、殘余傾斜、地表曲率變化及水平移動(dòng)，基于影響指標(biāo)建立穩(wěn)定性評(píng)價(jià)體系具體為：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于：所述數(shù)值模型的構(gòu)建步驟為：基于目標(biāo)簡(jiǎn)支梁橋的采空區(qū)和地層構(gòu)造在虛擬環(huán)境中建立多物理場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)模型，再導(dǎo)入仿真計(jì)算軟件中獲取數(shù)值模型，所述數(shù)值模型用于所述下沉量計(jì)算以及簡(jiǎn)支梁橋穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于：對(duì)應(yīng)采空區(qū)的垮落帶范圍包括破碎巖體縱向和橫向?qū)挾?，橫向?qū)挾扰c開采寬度相同，縱向高度為h：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采空區(qū)殘余變形對(duì)簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭慶彪，楊家勝，陳佳慧，羅錦，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：安徽理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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