一种隧道超前管棚变形计算方法

1.一种隧道超前管棚变形的计算方法，按如下步骤进行：①分析管棚的受力情况和变形机理，得到计算变形的合理简化模型；②分析和计算管棚承受的荷载；③确定管棚各支承段的抗力系数；④建立有限组管棚变形数值模型，计算不同直径、荷载、未支承段长度工况下管棚变形值，其中管棚采用梁单元模拟，支承作用采用受压链杆单元模拟；⑤根据各工况计算得到变形值，将管棚的变形分解成两部分，即有支护、有抗力段在荷载作用下发生的压缩变形和未支护段管棚跨越结构在荷载作用下发生的弯曲变形，管棚变形计算公式按下式计算：式中，s为管棚最大位移值，m；α为管棚弯曲变形综合系数；q为管棚承受的垂直均布荷载，N/m；l为管棚未支护段，包括支护但未形成有效抗力段，m；EI为管棚抗弯刚度，Nm 2 ；β为管棚体系压缩变形综合系数；k为管棚支承弹性抗力系数，pa；管棚变形拟合得到管棚弯曲变形综合系数α和管棚体系压缩变形综合系数β。 2.如权利要求1所述一种隧道超前管棚变形的计算方法，其特征是：所述步骤③中，围岩提供的抗力系数根据相关规范确定，初支段的抗力系数建立荷载结构模型后计算确定。