(19)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 202211165760.9 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 深圳大学 地址 518051 广东省深圳市南 山区粤海街 道南海大道3 688号 (72)发明人 包小华　武贤龙　陈湘生　崔宏志　 贾金青　沈俊　 (74)专利代理 机构 北京维正专利代理有限公司 11508 专利代理师 吴英杰 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/08(2012.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 30/13(2020.01) (54)发明名称 一种盾构隧道结构抗震韧性的快速评价方 法以及系统 (57)摘要 本申请涉及一种盾构隧道结构抗震韧性的 快速评价方法以及系统， 涉及盾构隧道性能测试 技术的领域， 其包括获取隧道基础信息、 外界因 素信息和评价标准信息； 形成模 型信息并执行有 限元程序； 获取当前状态信息； 获取监测点坐标 信息以及应力信息； 判断应力信息是否达到峰值 应力信息； 若否， 则形成方程组信息； 计算椭圆系 数信息； 计算椭圆参数信息； 计算弹性椭圆度信 息； 若是， 则获取塑性单元信息； 计算塑性区域体 积信息； 计算塑性椭圆度信息； 计算抗震韧性信 息； 确定抗震韧性评价结果信息并输出。 本申请 具有通过设置多种参数输入到有 限元程序中形 成评价模型， 考虑因素更加全面， 评价流程简洁 快速， 评价结果更加准确的效果。 权利要求书3页 说明书15页 附图8页 CN 115526483 A 2022.12.27 CN 115526483 A 1.一种盾构隧道结构抗震韧性的快速 评价方法， 其特 征在于， 包括： 获取隧道基础信息、 外界因素信息和评价标准信息； 将隧道基础信 息、 外界因素信 息和预设的模型参数信 息输入到有限元程序中形成模型 信息并执 行有限元程序； 获取当前状态信息； 从执行的有限元程序中获取当前状态信息时的监测点 坐标信息以及对应的应力 信息； 判断应力 信息是否 达到预设的峰值应力 信息； 若否， 则通过监测点 坐标信息形成方程组信息； 根据方程组信息计算出椭圆系数信息； 根据椭圆系数信息计算出椭圆参数信息； 根据椭圆参数信息和模型参数信息计算出弹性椭圆度信息； 若是， 则获取塑性单 元信息； 根据塑性单 元信息计算出塑性区域体积信息； 根据塑性区域体积信息、 模型参数信息和弹性椭圆度信息计算出塑性椭圆度信息； 根据弹性椭圆度信息或者塑性椭圆度信息和初始椭圆度信息分别计算 抗震韧性信息； 将抗震韧性信息和评价标准信息进行匹配分析以确定抗震韧性评价结果信息并输出。 2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道结构抗震韧性的快速评价方法， 其特征在于， 将 抗震韧性信息和评价标准信息进行匹配的方法包括： 获取当前状态信息对应的螺 栓应力信息； 判断螺栓应力信息是否 达到预设的最大屈服应力 信息； 若是， 则将该螺 栓标记为屈服螺 栓信息； 若否， 则将该螺 栓标记为未屈服螺 栓信息； 统计屈服螺栓信 息和未屈服螺栓信 息的数量， 将屈服螺栓信 息的数量定义为屈服螺栓 数量信息， 将未屈服螺 栓信息的数量定义 为未屈服螺 栓数量信息； 判断屈服螺 栓数量信息是否为0； 若是， 则将抗震韧性信息和评价标准信息进行匹配； 若否， 则根据屈服螺 栓数量信息和未屈服螺 栓数量信息计算出屈服占比信息； 根据预设的折减数据库中所存储的折减系数信息和当前状态信息以及屈服占比信息 进行匹配分析以确定当前状态信息以及屈服占比信息所对应的折减系数， 将该折减系数定 义为当前折减系数信息； 将抗震韧性信息按照当前折减系数信息进行折减后得到折减抗震韧性信息； 将折减抗震韧性信息和评价标准信息进行匹配分析以确定抗震韧性评价结果信息并 输出。 3.根据权利要求1所述的一种盾构隧道结构抗震韧性的快速评价方法， 其特征在于， 外 界因素信息包括 地震烈度信息， 地震烈度信息的确定方法包括： 获取最高设防烈度信息； 根据预设的加速度数据库中所存储的加速度信息和最高设防烈度信息进行匹配分析 以确定最高设防烈度信息所对应的加速度， 将该加速度定义 为地震波加速度信息； 任意选取预设的地震波波形信 息中的波形区间信 息， 将该选取的波形区间信 息定义为权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115526483 A 2当前波形区间信息； 根据当前波形区间信息和地震 波加速度信息进行计算得到当前目标波形信息； 将当前目标波形信息输入后计算不同的当前状态信息下的弹性椭圆度信息之间的差 值， 将该差值定义 为椭圆度增 加量信息； 判断椭圆度增 加量信息是否大于预设的效果阈值信息； 若大于， 则将当前波形区间信息 定义为最终波形区间信息并输出； 若小于， 则重新选取当前波形区间信息并重新进行模拟试验。 4.根据权利要求1所述的一种盾构隧道结构抗震韧性的快速评价方法， 其特征在于， 模 型参数信息的确定方法包括： 获取实际隧道外径信息和盾构管片宽度信息； 根据预设的放大数据库中所存储的尺寸倍数信息和实际隧道外径信息进行匹配分析 以确定实际隧道外径信息所对应的尺寸 倍数， 将该尺寸 倍数定义 为合理尺寸 倍数信息； 根据放大数据库中所存储的深度倍数信息和盾构管片宽度信息进行匹配分析以确定 盾构管片宽度信息所对应的深度倍数， 将该深度倍数定义 为合理深度倍数信息； 根据实际隧道外径信息和合理尺寸 倍数信息进行计算得到模型尺寸信息； 根据盾构管片宽度信息和深度倍数信息进行计算得到模型深度信息； 将模型参数信息中的模型尺寸设置为模型尺寸信息， 模型深度设置为模型深度信息 。 5.根据权利要求1所述的一种盾构隧道结构抗震韧性的快速评价方法， 其特征在于， 塑 性椭圆度信息的计算公式包括： 其中Eplasticity为塑性椭圆度信息， Splasticity为塑性区域 体积信息， Snormal为模型参数信息中模型的初始体积， 而E为当前状态信息下的弹性椭圆度 信息， k为预设的塑性阶段椭圆度扩大系数信息 。 6.根据权利要求5所述的一种盾构隧道结构抗震韧性的快速评价方法， 其特征在于， 塑 性阶段椭圆度扩大系数信息的确定方法包括： 根据塑性区域体积信息和模型参数信息计算出塑性占比信息； 根据预设的调整数据库中所存储的扩大系数信息和塑性占比信息进行匹配分析以确 定塑性占比信息所对应的扩大系数， 将该扩大系数定义 为理论扩大系数信息； 判断理论扩大系数信息是否落入预设的合理系数 范围内； 若落入， 则输出理论扩大系数信息； 若大于合理系数范围， 则筛选出合理系数范围中的最大值， 将该值定义为最大系数信 息； 将塑性阶段椭圆度扩大系数信息更新 为最大系数信息； 若小于合理系数范围， 则筛选出合理系数范围中的最小值， 将该值定义为最小系数信 息； 将塑性阶段椭圆度扩大系数信息更新 为最小系数信息 。 7.根据权利要求3所述的一种盾构隧道结构抗震韧性的快速评价方法， 其特征在于： 当 前状态信息包括震中状态信息， 根据弹性椭圆度信息或者塑性椭圆度信息和初始椭圆度信 息计算震中状态信息的抗震韧性信息的方法包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115526483 A 3