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龙图腾网获悉北京工业大学;北京建筑大学;北京城市快轨建设管理有限公司申请的专利一种考虑砂土地层损失效应的顶管上方竖向荷载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：CN119598657B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05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：202411664867.7，技术领域涉及：G06F30/18；该发明授权一种考虑砂土地层损失效应的顶管上方竖向荷载计算方法是由朱剑;张宇;陶连金;苏立勇;游筱琳;谢赛;赵贺明;李洪鹤;梁广战;陈涛设计研发完成，并于2024-11-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑砂土地层损失效应的顶管上方竖向荷载计算方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种考虑砂土地层损失效应的顶管上方竖向荷载计算方法，包括：构建理论分析模型，根据顶管工程设计参数确定理论分析模型的关键参数；确定顶管所处的状态，根据顶管所处的状态确定对应的理论分析模型；基于顶管所处的状态的理论分析模型，根据土拱效应与力学平衡理论，计算获得作用在顶管拱顶的竖向荷载。本发明方法可以应用于考虑砂土地层损失效应的顶管上方竖向荷载计算分析，为顶管过程中侧摩阻力的预测提供参考。

本发明授权一种考虑砂土地层损失效应的顶管上方竖向荷载计算方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑砂土地层损失效应的顶管上方竖向荷载计算方法，其特征在于，包括： 构建理论分析模型，根据顶管工程设计参数确定所述理论分析模型的关键参数； 确定顶管所处的状态，根据顶管所处的状态确定对应的理论分析模型； 基于顶管所处的状态的理论分析模型，根据土拱效应与力学平衡理论，计算获得作用在顶管拱顶的竖向荷载； 根据顶管所处的状态确定对应的理论分析模型的过程包括： 当失效区扩展到地表时，失效区仅为矩形，此时土拱区和未扰动区不存在，构建获得浅埋模型； 当失效区由矩形和抛物形构成，且砂土失效区上方的土拱区扩展到地表，此时未扰动区不存在，构建获得第一过渡模型； 当失效区仅为抛物形，且砂土失效区上方的土拱区扩展到地表，此时未扰动区不存在，构建获得第二过渡模型； 当失效区由矩形和抛物形构成，且土拱区未扩展到地表，构建获得第一深埋模型； 当失效区仅为抛物形，且土拱区未扩展到地表，构建获得第二深埋模型； 基于顶管所处的状态的理论分析模型，根据土拱效应与力学平衡理论，计算获得作用在顶管拱顶的竖向荷载的过程包括： 将土拱区沿跨中高度平均分为m份，将每份假想为具有合理拱轴线的三铰拱结构，作用在每一份三铰拱顶部的荷载与水平侧压力系数的乘积即为作用在该三铰拱拱脚的水平推力；作用在三铰拱顶部的荷载一部分被拱脚的水平推力平衡，另一部分传递至下一个三铰拱结构顶部，直至求得作用在失效区顶部的荷载； 基于顶管所处的状态的理论分析模型，根据土拱效应与力学平衡理论，计算获得作用在顶管拱顶的竖向荷载的过程包括： 当抛物形失效区与土拱区存在分离趋势，抛物形失效区以自重作用在下方区域，通过确定土拱区的荷载后，根据不同模型计算失效区荷载； 其中，当顶管模型为浅埋模型时，通过极限平衡理论计算获得作用在顶管上方竖向荷载； 当顶管模型为第一过渡模型和第一深埋模型时，抛物形失效区以自重作用在矩形失效区顶部，根据抛物形失效区自重计算获得作用在矩形失效区顶部的荷载以及作用在顶管上方竖向荷载； 当顶管模型为第二过渡模型和第二深埋模型时，根据抛物形失效区自重计算获得作用在顶管上方竖向荷载。

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