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龙图腾网恭喜中北大学;太原供水集团有限公司;中铁十七局集团有限公司;中山大学;中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司申请的专利一种受底部土体不均匀变形影响的刚性管道接头剪力和转角的计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119989756B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510484595.0，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种受底部土体不均匀变形影响的刚性管道接头剪力和转角的计算方法是由周敏;郄建明;刘晏甫;倪芃芃;覃小刚;武文洁;韩云山;闫雪峰;张小明设计研发完成，并于2025-04-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种受底部土体不均匀变形影响的刚性管道接头剪力和转角的计算方法在说明书摘要公布了：本发明属于管道工程技术领域，具体涉及一种受底部土体不均匀变形影响的刚性管道接头剪力和转角的计算方法，首先计算刚性管道沿纵向单位长度上的上覆土压力；然后分别计算两侧刚性管道在接头处产生的总竖向位移；基于管道接头处橡胶垫圈的压缩变形刚度，计算管道接头剪力；根据两侧管道段的力矩平衡条件，计算管道接头转角。本发明计算刚性管道接头剪力和转角的方法，能够测定土体变形对管道接头的影响，以便确保管道系统的长期稳定性。

本发明授权一种受底部土体不均匀变形影响的刚性管道接头剪力和转角的计算方法在权利要求书中公布了：1.一种受底部土体不均匀变形影响的刚性管道接头剪力和转角的计算方法，其特征在于，包括如下步骤： S1：计算刚性管道沿纵向单位长度上的上覆土压力； S2：分别计算两侧刚性管道在接头处产生的总竖向位移； S3：基于管道接头处橡胶垫圈的压缩变形刚度，计算管道接头剪力； S4：根据两侧管道段的力矩平衡条件，计算管道接头转角； S5：判断得到的管道接头剪力和转角是否同时满足接头剪力允许值和转角允许值，从而获得当前管道接头的安全状态； 步骤S1中，通过公式（1）计算刚性管道沿纵向单位长度上的上覆土压力F： （1）； 式（1）中，D为刚性管道直径，单位m； H为刚性管道的埋深，单位m； γ为土体重度，单位kNm3； 为土拱系数，取值范围为1.2~1.5； 步骤S2中，左侧管道段在接头处产生的总竖向位移；其中，为左侧管道在上覆土压力作用下产生的竖向位移；为左侧管道段在接头剪力作用下产生的净竖向位移；为左侧管道段由于发生旋转在接头处产生的竖向位移； 右侧管道段在接头处产生的总竖向位移；其中，为右侧管道在上覆土压力作用下产生的竖向位移；为右侧管道段在接头剪力作用下产生的净竖向位移；为右侧管道段由于发生旋转在接头处产生的竖向位移； 步骤S3中，根据管道接头位置处的变形协调关系，可得式（14）： （14）； 式中，为左侧管道段在接头处产生的总竖向位移，单位m；为右侧管道段在接头处产生的总竖向位移，单位m；为管道接头处橡胶垫圈的压缩量，单位m，其通过下式（15）计算得到： （15）； 式中，为管道接头处橡胶垫圈的压缩变形刚度，单位kNm； 左侧管道段在接头处产生的总竖向位移通过下式（8）计算得到： （8）； 右侧管道段在接头处产生的总竖向位移通过下式（13）计算得到： （13）； 将公式（8）、公式（13）和公式（15）代入公式（14），得到计算管道接头剪力的公式（16）： （16）； 步骤S4中，根据左侧管道段的力矩平衡条件，可得式（4）： （4）； 式中，为管道接头剪力，单位kN，为左侧管道段旋转的角度，单位rad；是左侧管道段的长度，单位m； 进一步地，可得式（5）： （5）； 根据右侧管道段的力矩平衡条件，可得式（9）： （9）； 式中，为管道接头剪力，单位kN；为右侧管道段旋转的角度，单位rad；是右侧管道段的长度，单位m； 进一步地，可得式（10）： （10）； 最后通过式（17）计算得到管道接头转角： （17）。

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