1.基于超大跨隧道圈层传递规律的承载力计算方法,其特征在于,包括:获取第一信息,所述第一信息包括超大跨隧道的开挖高度、开挖跨度和承压拱的拱顶有效岩体厚度;基于所述第一信息将承压拱的拱顶有效岩体划分为多层预设厚度的拱带,得到多层预设厚度的所述拱带;基于每层所述拱带的拱顶高度构建共焦抛物线族,得到所述共焦抛物线族,所述共焦抛物线族包括具有相同焦点的多个第一抛物线,一个所述第一抛物线对应一层所述拱带;获取第二信息,所述第二信息为每层所述拱带在均布荷载作用下的拱顶沉降量;基于所述共焦抛物线族和所述第二信息计算隧道围岩承载拱的总承载力,得到隧道围岩承载拱的所述总承载力;其中,所述基于每层所述拱带的拱顶高度构建共焦抛物线族,包括:构建第一方程,所述第一方程用于表达共焦抛物线族;基于每层所述拱带的拱顶高度计算第一系数,得到多个所述第一系数,一个所述第一系数对应一层所述拱带;基于每层所述拱带对应的所述第一系数和所述第一方程计算每层所述拱带对应的所述第一抛物线的第二方程,得到所述共焦抛物线族,所述第二方程用于表达所述第一抛物线;其中,所述基于所述共焦抛物线族和所述第二信息计算隧道围岩承载拱的总承载力,包括:基于所述共焦抛物线族计算每层所述拱带对应的所述第一抛物线的第一弧长,得到多个所述第一弧长;基于普氏塌落拱理论、所述第二信息和所述共焦抛物线族计算在均布荷载作用下每层所述拱带对应的第二抛物线,并计算每个所述第二抛物线的第二弧长,得到多个所述第二弧长;基于每层所述拱带对应的所述第一弧长和所述第二弧长计算每层所述拱带对应的弧长变化量,得到多个所述弧长变化量;基于多个所述弧长变化量计算隧道围岩承载拱的所述总承载力;其中,所述基于多个所述弧长变化量计算隧道围岩承载拱的所述总承载力,包括:基于每层所述拱带对应的所述弧长变化量计算每层所述拱带的轴向应力和拱顶轴力,得到每层所述拱带的所述轴向应力和拱顶轴力;基于每层所述拱带的所述预设厚度、所述第一抛物线、所述轴向应力和拱顶轴力计算隧道围岩承载拱的所述总承载力,得到隧道围岩承载拱的所述总承载力。
2.根据权利要求1所述的基于超大跨隧道圈层传递规律的承载力计算方法,其特征在于,所述得到隧道围岩承载拱的所述总承载力之后,还包括:获取超大跨隧道的竖向总荷载;基于超大跨隧道的所述竖向总荷载和隧道围岩承载拱的所述总承载力计算安全系数,所述安全系数用于评估超大跨隧道围岩承载的稳定性。
3.基于超大跨隧道圈层传递规律的承载力计算系统,其特征在于,包括:第一获取模块,用于获取第一信息,所述第一信息包括超大跨隧道的开挖高度、开挖跨度和承压拱的拱顶有效岩体厚度;第一处理模块,用于基于所述第一信息将承压拱的拱顶有效岩体划分为多层预设厚度的拱带,得到多层预设厚度的所述拱带;第二处理模块,用于基于每层所述拱带的拱顶高度构建共焦抛物线族,得到所述共焦抛物线族,所述共焦抛物线族包括具有相同焦点的多个第一抛物线,一个所述第一抛物线对应一层所述拱带;第二获取模块,用于获取第二信息,所述第二信息为每层所述拱带在均布荷载作用下的拱顶沉降量;第三处理模块,用于基于所述共焦抛物线族和所述第二信息计算隧道围岩承载拱的总承载力,得到隧道围岩承载拱的所述总承载力;其中,所述第二处理模块,包括:第一处理单元,用于构建第一方程,所述第一方程用于表达共焦抛物线族;第二处理单元,用于基于每层所述拱带的拱顶高度计算第一系数,得到多个所述第一系数,一个所述第一系数对应一层所述拱带;第三处理单元,用于基于每层所述拱带对应的所述第一系数和所述第一方程计算每层所述拱带对应的所述第一抛物线的第二方程,得到所述共焦抛物线族,所述第二方程用于表达所述第一抛物线;其中,第四处理单元,用于基于所述共焦抛物线族计算每层所述拱带对应的所述第一抛物线的第一弧长,得到多个所述第一弧长;第五处理单元,用于基于普氏塌落拱理论、所述第二信息和所述共焦抛物线族计算在均布荷载作用下每层所述拱带对应的第二抛物线,并计算每个所述第二抛物线的第二弧长,得到多个所述第二弧长;第六处理单元,用于基于每层所述拱带对应的所述第一弧长和所述第二弧长计算每层所述拱带对应的弧长变化量,得到多个所述弧长变化量;第七处理单元,用于基于多个所述弧长变化量计算隧道围岩承载拱的所述总承载力;其中,所述第七处理单元,包括:第一处理子模块,用于基于每层所述拱带对应的所述弧长变化量计算每层所述拱带的轴向应力和拱顶轴力,得到每层所述拱带的所述轴向应力和拱顶轴力;第二处理子模块,用于基于每层所述拱带的所述预设厚度、所述第一抛物线、所述轴向应力和拱顶轴力计算隧道围岩承载拱的所述总承载力,得到隧道围岩承载拱的所述总承载力。
4.根据权利要求3所述的基于超大跨隧道圈层传递规律的承载力计算系统,其特征在于,还包括:第三获取模块,用于获取超大跨隧道的竖向总荷载;第四处理模块,用于基于超大跨隧道的所述竖向总荷载和隧道围岩承载拱的所述总承载力计算安全系数,所述安全系数用于评估超大跨隧道围岩承载的稳定性。