(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 202111271291.4 (22)申请日 2021.10.2 9 (71)申请人 中铁隧道局集团有限公司 地址 511458 广东省广州市明珠湾起 步区 工业四路西侧自编2号 申请人 中铁隧道勘察设计 研究院有限公司 (72)发明人 卓越　潘岳　贺雄飞　洪开荣　 刘永胜　邹翀　韩占波　王华　 焦露琳　洪侨亨　何伟　宋妍　 赵小龙　蒋永星　李亮　 (74)专利代理 机构 西安维赛恩专利代理事务所 (普通合伙) 61257 代理人 刘艳霞 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01)G06F 30/20(2020.01) G06F 111/12(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种用于隧道裂损衬砌修复效果评价及修 复方案选取的方法 (57)摘要 本发明公开了一种用于裂损衬砌修复效果 评价， 包括如下： 步骤S1、 计算修复后的裂损衬砌 和修复材料上的弯矩： 裂损衬砌修复后， 将修复 材料和裂损衬砌作为一个整体， 为两层叠合梁， 所述叠合梁的弯矩为M： M1+M2＝M； 其中， M1为修复 材料上的弯矩， M2为裂损衬砌上的弯矩； 步骤S2、 评价裂损衬砌修复效果： 修复后的衬砌的安全系 数Khy满足如下： 其中， Mu′为衬砌 的破坏弯矩； As为截面上钢筋的总面积； h0为截 面有效高度； ρ为配筋率； fc为混凝土的弯曲抗 压强度。 该评价方法可用于计算裂损衬砌和修复 材料共同受力时的受力特征， 并在此基础上根据 衬砌及修复材 料的受力特 征。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114003993 A 2022.02.01 CN 114003993 A 1.一种用于隧道裂损衬砌修复 效果评价的方法， 其特 征在于， 该 方法包括如下： 步骤S1、 计算 修复后的裂损衬砌和修复材 料上的弯矩： 裂损衬砌修复后， 将修复材料和裂损衬砌作为一个整体， 为两层叠合梁， 所述叠合梁的 弯矩为M： M1+M2＝M； 其中， M1为修复材料上的弯矩， M2为裂损衬砌上的弯 矩； 假定叠合梁中各层梁在交界处为密实叠合， 在弯曲时， 两梁 界面产生了相同的曲率； 两 层间交界层的曲率半径为ρ0， 修复材料中性层的曲率半径为ρ1， 裂损衬砌中性层的曲率半径 为ρ2， 则： 其中： E为叠合梁的等效弹性模量， E1和E2分别为修复材料和裂损衬砌的弹性模量； h1和 h2分别为修复材料和裂损衬砌的惯性矩； I1和I2分别为修复材料和裂损衬砌的截面高度； 其中： b为裂损衬砌 截面的宽度； 修复材料和裂损衬砌上的弯 矩分别为： 步骤S2、 评价裂损衬砌修复 效果： 修复后的衬砌的安全系数 Khy满足如下： 其中， Mu′为衬砌的破坏弯 矩； As为截面上钢筋的总面积； h0为截面有效高度； ρ为配筋率； fc为混凝土的弯曲抗压强 度。 2.如权利要求1所述的一种用于隧道裂损衬砌修复效果评价的方法， 其特征在于， 衬砌权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114003993 A 2的破坏弯 矩Mu′： a为裂损衬砌的强度折减系数， 取值 为0.5‑1； fy为钢筋的屈服强度。 3.如权利要求1或2所述的一种用于 隧道裂损衬砌修复效果评价的方法， 其特征在于， 是以隧道轴线方向为法方向， 将隧道等效为一个二维平面， 令平面沿法方向拉伸b， 则衬砌 沿法方向的宽度为b； 将隧道衬砌的拱部等效为一根水平梁， 梁的截面为矩形。 此时梁的宽 度为衬砌沿法方向的宽度， 梁的高度为衬砌的厚度。 在施做 修复材料加固层之后， 修复材料 同样视为水平梁， 截面为矩形， 其宽度和衬砌梁截面的宽度相等， 高度为加修复材料的厚 度。 4.一种用于隧道裂损衬砌修复方案选取的方法， 其特征在于， 采用权利要求1 ‑3中任一 项所述的一种用于隧道裂损衬砌修复 效果评价的方法， 在步骤S2后还 包括如下： 在设定修复层厚度的前提下， 满足如下 条件； 修复材料的弹性模量E1： 修复材料的抗折强度Rf1： 修复材料的抗拉强度Rhl1： 5.如权利要求4所述的一种用于裂损衬砌修复方案选取的方法， 其特征在于， 所述修复 层厚度≤ 30cm。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114003993 A 3