(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111403858.9 (22)申请日 2021.11.24 (71)申请人 国网湖南省电力有限公司长 沙供电 分公司 地址 410005 湖南省长 沙市天心区白沙路 443号 (72)发明人 陈希华　陈一夫　戴建斌　谢忠球　 (74)专利代理 机构 重庆信必达知识产权代理有 限公司 5 0286 代理人 刘会锋 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01) E02D 29/045(2006.01) E02D 33/00(2006.01)G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 交通荷载下软土地基中电力预制综合管廊 设计与控制方法 (57)摘要 本发明属于城市地下综合管廊建设及管理 技术领域， 公开了一种交通荷载下软土地基中电 力预制综合管廊设计与控制方法， 所述交通荷载 下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制方 法包括： 确定交通荷载下软土地基中预制综合管 廊动力响应特性； 确定交通荷载下软土地基中预 制管廊系统能量传递及变形机制； 确定交通荷载 下软土地基中地下综合管廊分析理论和计算方 法。 本发明首次研究交通荷载下软土地基中预制 装配式地下管廊动力反应及软土 ‑管廊动力相互 作用， 揭示交通荷载下软土地基管廊结构受力变 形机理和破坏 模式； 完善预制装配式综合管廊结 构分析理论， 提出交通荷载下软土地基中预制综 合管廊分析模 型和计算技术及控制方法， 为管廊 设计提供理论依据。 权利要求书2页 说明书12页 附图3页 CN 114091156 A 2022.02.25 CN 114091156 A 1.一种交通荷载下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制方法， 其特征在于， 所述 交通荷载 下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制方法包括以下步骤： 步骤一， 确定交通荷载 下软土地基中预制综合管廊动力响应特性； 步骤二， 确定交通荷载 下软土地基中预制管廊系统能量传递及变形机制； 步骤三， 确定交通荷载 下软土地基中地下综合管廊分析理论和计算方法。 2.如权利要求1所述交通荷载下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制方法， 其特 征在于， 步骤一中， 所述确定交通荷载下软土地基中预制综合管廊动力 响应特性， 包括： 基 于大比例尺模型试验， 确定预制综合管廊典型结构在交通荷载作用下动力相互作用体系的 动力响应特性， 分别从土层性质、 车辆载重、 车辆动荷载系数、 管廊至车道距离和管廊覆土 埋深方面， 分析相关参数变化时典型预制拼装管廊结构纵向与横向受力、 变形特性及其变 化规律， 确定响应作用机理， 建立交通荷载下软土地基中预制综合管廊动力 响应特性分析 模型及理论计算方法。 3.如权利要求1所述交通荷载下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制方法， 其特 征在于， 步骤二中， 所述确定交通荷载下软土地基中预制管廊系统 能量传递及变形机制， 包 括： 在模型试验的基础上， 基于能量原理， 对软土 ‑管廊非线性系统进行三维精细化建模分 析， 分析交通荷载作用下软土 ‑管廊系统 能量传递过程， 确定软土地基中典型预制管廊结构 受力变形模式包括管廊典型接 头结构的损伤破坏机理。 4.如权利要求1所述交通荷载下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制方法， 其特 征在于， 步骤三中， 所述确定交通荷载下软土地基中地下综合管廊分析理论和计算方法， 包 括： 基于确定的交通荷载下软土地基中预制综合管廊动力响应特性以及交通荷载下软土地 基中预制管廊系统能量传递及变形机制， 基于弹塑性理论、 土 ‑管廊相互作用， 系统分析土 压力、 预制管廊结构内力随时间的变化规律； 通过精细化有限元模型数值仿 真分析， 确定软 土地基中预制管廊结构变形、 强度和刚度特征， 建立软土地基预制综合管廊结构的分析理 论、 模型和计算方法， 提出设计控制指标。 5.如权利要求1所述交通荷载下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制方法， 其特 征在于， 所述交通荷载下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制方法， 还包括： 基于相似 理论和正交试验设计理论， 指导室内模 型试验设计， 通过对物理模型进 行动力加载试验， 确 定模型在交通荷载作用下的应力、 位移、 变形发展模式与破坏机理。 6.如权利要求1所述交通荷载下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制方法， 其特 征在于， 所述交通荷载下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制方法， 还包括： 基于模型 试验， 确定软土地基条件下预制装配式综合管廊的建模方法， 其中包括土体本构模型 的选 取、 混凝土损伤塑性模型参数 的确定、 人工边界条件的建立、 土 ‑管廊相互作用的模拟以及 交通荷载的输入方法， 建立地下综合管廊结构力学分析模型； 通过三维动力弹塑性有限元 分析， 分析相关因素影响下软土地基中预制管廊在非对称交通荷载作用下的结构内力随时 间的变化特性； 对典型接缝进行精细化建模分析， 系统分析典型接缝在非对称交通荷载作 用下的受力和变形， 分析 管廊接头的损伤破坏机理、 接缝破坏模式。 7.如权利要求1所述交通荷载下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制方法， 其特 征在于， 所述交通荷载下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制方法， 还包括： 分析非对 称交通荷载下软土地基中管廊变形破坏从孕育、 激发到发展的过程中， 系统内部各要素之权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114091156 A 2间及其与外部系统相互作用之 间的非线性特征， 采用突变与动力学理论研究该非线性动力 系统在时空演化过程中的损伤破坏行为； 采用强度折减技术计算交通荷载作用下软土地基中预制装配式地下管廊结构的安全 系数与永久位移； 分析地下管廊在交通荷载作用下损伤效应及其规律， 结合理论计算结果 与试验数据， 确定地下管廊系统的损伤破坏机制， 同时提出交通荷载下软土地基中综合管 廊结构分析与设计方法及控制指标。 8.一种实施权利要求1～7任意一项所述交通荷载下软土地基中电力预制综合管廊设 计与控制方法的交通荷载下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制系统， 其特征在于， 所述交通荷载 下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制系统包括： 模型构建模块， 用于基于大比例尺模型试验， 建立交通荷载下软土地基中预制综合管 廊动力响应特性分析模型； 动力响应特性确定模块， 用于基于交通荷载下软土地基中预制综合管廊动力响应特性 分析模型， 确定交通荷载 下软土地基中预制综合管廊动力响应特性； 机制确定模块， 用于基于能量原理， 对软土 ‑管廊非线性系统进行三维精细化建模分 析， 确定交通荷载 下软土地基中预制管廊系统能量传递及变形机制； 地下综合管廊分析模块， 用于确定交通荷载下软土地基中地下综合管廊分析理论和计 算方法， 并提出设计控制指标。 9.一种计算机设备， 其特征在于， 所述计算机设备包括存储器和处理器， 所述存储器存 储有计算机程序， 所述计算机程序被所述处 理器执行时， 使得 所述处理器执行如下步骤： (1)确定交通荷载 下软土地基中预制综合管廊动力响应特性； (2)确定交通荷载 下软土地基中预制管廊系统能量传递及变形机制； (3)确定交通荷载 下软土地基中地下综合管廊分析理论和计算方法。 10.一种信息数据处理终端， 其特征在于， 所述信息数据处理终端用于实现如权利要求 8所述交通荷载 下软土地基中电力预制综合管廊设计与控制系统。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114091156 A 3