CN115371860A - 隧道的内力获取方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种隧道的内力获取方法及相关装置，所述方法包括：获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌的应变信息，所述应变信息包括所述隧道衬砌截面的内边缘应变信息和外边缘应变信息，所述内边缘为靠近所述隧道壁的边缘；根据所述内边缘应变信息和所述外边缘应变信息，确定所述隧道衬砌的内边缘应力值和外边缘应力值；获取所述隧道衬砌的截面宽度和截面高度；根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数；根据所述隧道衬砌的内力参数进行传递运算，确定所述隧道的内力参数，能够提升内力参数确定时的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域，具体涉及一种隧道的内力获取方法及相关装置。
背景技术
随着隧道技术的发展，越来越多的隧道被建成投入使用。在现有的隧道监测方面，通常采用人工或者在隧道中设置摄像头，通过对视频进行分析等来进行隧道监测，例如，对隧道衬砌曲率的获取通常通过对隧道图像整体的形变来获取，但通过图像处理来进行形变分析获取隧道的应变信息，并基于应变信息得到隧道的内力，仅能初略的获取到应变信息，从而导致了隧道的内力确定时的准确性较低。
发明内容
本申请实施例提供一种隧道的内力获取方法及相关装置，能够提升隧道的内力参数确定时的准确性。
本申请实施例的第一方面提供了一种隧道的内力获取方法，所述方法包括：
获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌的应变信息，所述应变信息包括所述隧道衬砌截面的内边缘应变信息和外边缘应变信息，所述内边缘为靠近所述隧道壁的边缘；
根据所述内边缘应变信息和所述外边缘应变信息，确定所述隧道衬砌的内边缘应力值和外边缘应力值；
获取所述隧道衬砌的截面宽度和截面高度；
根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数；
根据所述隧道衬砌的内力参数进行传递运算，确定所述隧道的内力参数。
结合第一方面，在一个可能的实现方式中，所述获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌的应变信息，包括：
获取所述隧道衬砌中纤芯的轴向应变信息；
根据所述纤芯的轴向应变信息，确定所述隧道衬砌应变信息。
结合第一方面，在一个可能的实现方式中，所述内力参数包括隧道衬砌的截面弯矩，所述根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数，包括：
通过如下公式所示的方法确定所述隧道衬砌的截面弯矩：
M＝ε1Ecbh2/2-ε2Ecbh2/2；
其中，ε1Ec为内边缘应力值，ε2Ec为外边缘应力值，b，h为截面宽度与截面高度，Ec为混凝土弹性模量。
结合第一方面，在一个可能的实现方式中，所述内力参数包括隧道衬砌的轴力，所述根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数，包括：
根据所述内边缘应力值和所述外边缘应力值，确定所述隧道衬砌截面内部应力均值；
根据所述隧道衬砌截面内部应力均值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的轴力。
结合第一方面，在一个可能的实现方式中，所述根据所述隧道衬砌截面内部应力均值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的轴力，包括：
通过如下公式所示的方法确定所述隧道衬砌的轴力：
N＝σ′·A＝σ′bh/2，
其中，σ′为隧道衬砌截面内部应力均值，b，h为截面宽度与截面高度。
本申请实施例的第二方面提供了一种隧道的内力获取装置，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌的应变信息，所述应变信息包括所述隧道衬砌截面的内边缘应变信息和外边缘应变信息，所述内边缘为靠近所述隧道壁的边缘；
第一确定单元，用于根据所述内边缘应变信息和所述外边缘应变信息，确定所述隧道衬砌的内边缘应力值和外边缘应力值；
第二获取单元，用于获取所述隧道衬砌的截面宽度和截面高度；
第二确定单元，用于根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数；
第三确定单元，用于根据所述隧道衬砌的内力参数进行传递运算，确定所述隧道的内力参数。
结合第二方面，在一个可能的实现方式中，所述第一获取单元用于：
获取所述隧道衬砌中纤芯的轴向应变信息；
根据所述纤芯的轴向应变信息，确定所述隧道衬砌应变信息。
结合第二方面，在一个可能的实现方式中，所述内力参数包括隧道衬砌的截面弯矩，所述第二确定单元用于：
通过如下公式所示的方法确定所述隧道衬砌的截面弯矩：
M＝(ε1-ε2)EcW/2＝(ε1-ε2)Ecbh2/12；
其中，M为隧道衬砌的截面弯矩，W为弯曲截面系数，Iz为截面惯性矩，y为截面形心的高度，b，h为截面宽度与截面高度，Ec为混凝土弹性模量，σ1—衬砌内边缘应力值，σ2—衬砌外边缘应力值。
结合第二方面，在一个可能的实现方式中，所述内力参数包括隧道衬砌的轴力，所述第二确定单元用于：
根据所述内边缘应力值和所述外边缘应力值，确定所述隧道衬砌截面内部应力均值；
根据所述隧道衬砌截面内部应力均值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的轴力。
结合第二方面，在一个可能的实现方式中，在所述根据所述隧道衬砌截面内部应力均值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的轴力方面，所述所述第二确定单元用于：
通过如下公式所示的方法确定所述隧道衬砌的轴力：
N＝σ′·A＝σ′bh/2，
其中，σ′为隧道衬砌截面内部应力均值，b，h为截面宽度与截面高度。
本申请实施例的第三方面提供一种终端，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如本申请实施例第一方面中的步骤指令。
本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其中，上述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，上述计算机程序使得计算机执行如本申请实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。
本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
实施本申请实施例，至少具有如下有益效果：
通过获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌的应变信息，所述应变信息包括所述隧道衬砌截面的内边缘应变信息和外边缘应变信息，所述内边缘为靠近所述隧道壁的边缘，根据所述内边缘应变信息和所述外边缘应变信息，确定所述隧道衬砌的内边缘应力值和外边缘应力值，获取所述隧道衬砌的截面宽度和截面高度，根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数，根据所述隧道衬砌的内力参数进行传递运算，确定所述隧道的内力参数，因此，能够通过确定紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌的应变信息确定的隧道衬砌的内力参数，确定出隧道的内力参数，从而提升了隧道的内力参数确定时的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供了一种隧道衬砌的截面示意图；
图2A为本申请实施例提供了一种隧道的内力获取方法的流程示意图；
图2B为本申请实施例提供了一种隧道衬砌的示意图；
图3为本申请实施例提供了另一种隧道的内力获取方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的一种终端的结构示意图；
图5为本申请实施例提供了一种隧道的内力获取装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
为了更好的理解本申请实施例提供的一种隧道的内力获取方法，下面首先对隧道衬砌进行简要介绍。如图1所示，图1示出了隧道衬砌的截面示意图，在图1中，h为隧道衬砌的截面高度，b为隧道衬砌的截面宽度，ε1为隧道衬砌内边缘应变参数，ε2为隧道衬砌外边缘应变参数，因此，则可以根据隧道的内边缘应变参数和外边缘应变参数等来确定出隧道衬砌的内力参数，从而进一步的得到隧道的内力参数，提升了隧道的内力参数确定时的准确性。
请参阅图2A，图2A为本申请实施例提供了一种隧道的内力获取方法的流程示意图。如图2A所示，该方法包括：
201、获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌的应变信息，所述应变信息包括所述隧道衬砌截面的内边缘应变信息和外边缘应变信息，所述内边缘为靠近所述隧道壁的边缘。
可以通过隧道衬砌内的纤芯的轴向应变信息，来确定出隧道衬砌的应变信息。纤芯的轴向应变信息可以通过光纤传感器来进行获取，在光纤发生应变时，其内在进行光传播时，会出现相应的变化，从而可以获取到纤芯的轴向应变信息。
轴向应变信息可以理解为光纤中心轴方向上的应变信息，应变信息可以包括有应变轴向应变等。隧道衬砌紧贴设置于隧道壁，隧道衬砌可以沿隧道进行横向设置，也可以是沿隧道进行圆形设置，例如沿隧道拱形设置等。
202、根据所述内边缘应变信息和所述外边缘应变信息，确定所述隧道衬砌的内边缘应力值和外边缘应力值。
应变信息可以通过应变值进行表征，则可以根据应力值与应变信息之间的映射关系，来确定出内边缘应力值和外边缘应力值。
例如，通过如下公式所示的方法来确定出内边缘应力值和外边缘应力值：
其中，Ec为衬砌结构弹性模量，σ1为衬砌内边缘应力值，ε1为衬砌内边缘应变值，σ2为衬砌外边缘应力值，ε2为衬砌外边缘应变值。
203、获取所述隧道衬砌的截面宽度和截面高度。
隧道衬砌的属性参数可以预先存储于服务器、电子设备中，从而可以从服务器或者电子设备中获取到隧道衬砌的截面宽度和截面高度。截面宽度和截面高度为隧道衬砌的属性参数。
204、根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数。
其中，隧道衬砌的内力参数可以包括有隧道衬砌的截面弯矩和隧道衬砌的轴力。
可以对边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度进行相关的参数运算，以得到隧道衬砌的内力参数。
205、根据所述隧道衬砌的内力参数进行传递运算，确定所述隧道的内力参数。
隧道衬砌的内力是隧道的内力通过传递后形成的，从而可以根据隧道衬砌的内力参数进行传递运算，以得到隧道的内力参数。该传递运算的方法可以是通过预先设定的内力映射方法进行传递运算，从而得到隧道的内力参数。
本示例中，通过获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌的应变信息，所述应变信息包括所述隧道衬砌截面的内边缘应变信息和外边缘应变信息，所述内边缘为靠近所述隧道壁的边缘，根据所述内边缘应变信息和所述外边缘应变信息，确定所述隧道衬砌的内边缘应力值和外边缘应力值，获取所述隧道衬砌的截面宽度和截面高度，根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数，根据所述隧道衬砌的内力参数进行传递运算，确定所述隧道的内力参数，因此，能够通过确定紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌的应变信息确定的隧道衬砌的内力参数，确定出隧道的内力参数，从而提升了隧道的内力参数确定时的准确性。
在一个可能的实现方式中，一种可能的获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌的应变信息的方法，包括：
A1、获取所述隧道衬砌中纤芯的轴向应变信息；
A2、根据所述纤芯的轴向应变信息，确定所述隧道衬砌应变信息。
其中，如图2B所示，所述隧道衬砌包括纤芯、保护层、基底层、衬砌材料层，所述属性信息包括纤芯的第一半径、保护层的第二半径、基地层的第三半径、衬砌材料层的第四半径和剪切模量组等。剪切模量组中包括有多个剪切模量，例如，基底层的剪切模量、管片层的剪切模量等。
其中r1为光纤的半径，σ1为光纤纤芯上的轴向应力，dσ1为光纤纤芯的轴向应力变化量，τ1(x,r)为纤芯与防护层之间的剪应力；r2为防护层外边界至光纤纤芯圆心处的距离，σ2为防护层上的轴向应力，dσ2为防护层的轴向应力变化量，τ2(x,r)为防护层与基体层之间的剪应力；r3为基体层外边界处至光纤纤芯圆心处的距离，σ3为基体层上的轴向应力，dσ3为基体层的轴向应力变化量，τ3(x,r)为基体层与衬砌材料之间的剪应力；r4为衬砌材料至光纤纤芯圆心处的距离，σ4为衬砌结构的轴向应力，dσ4为衬砌结构的轴向应力变化量，X方向为x轴方向，x轴与纤芯的延伸方向相同，其中，衬砌材料可以理解为衬砌材料层。
可以根据所述纤芯的轴向应变信息，确定所述隧道衬砌应变信息，具体可以为：
B1、根据所述隧道衬砌的属性信息，确定目标应变传递参数；
B2、根据所述目标应变传递参数和纤芯的轴向应变信息，确定所述隧道衬砌应变信息。
其中，属性信息包括纤芯的长度，被测点的位置参数，属性信息包括纤芯的第一半径、保护层的第二半径、基地层的第三半径、衬砌材料层的第四半径和剪切模量组等。剪切模量组包括有多个剪切模量。
可以将第一轴向应变信息与目标应变传递参数进行乘积运算，以得到第二轴向应变信息。目标应变传递参数可以理解为应变传递率，用以表征应变传递时的传递损失。
通过如下公式所示的方法确定所述目标应变传递参数：
其中，K为目标应变传递参数，x为所述目标被测点的位置参数，k为所述参考应变传递参数，L为所述纤芯的长度，cosh()为双曲余弦函数。其中，参考应变传递参数是通过纤芯的第一半径、保护层的第二半径、基地层的第三半径、衬砌材料层的第四半径和剪切模量组确定的参数。参考应变传递参数可以用以表征应变传递时的传递损失。
本示例中，通过隧道衬砌的属性信息确定出的目标应变传递参数，以及纤芯的轴向应变信息，确定出隧道衬砌应变信息，从而提升了隧道衬砌应变信息确定时的准确性。
在一个可能的实现方式中，所述内力参数包括隧道衬砌的截面弯矩，一种可能的所述根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数的方法包括：
通过如下公式所示的方法确定所述隧道衬砌的截面弯矩：
M＝ε1Ecbh2/2-ε2Ecbh2/2；
其中，ε1Ec为内边缘应力值，ε2Ec为外边缘应力值，b，h为截面宽度与截面高度，Ec为混凝土弹性模量。
在一个可能的实现方式中，，所述内力参数包括隧道衬砌的轴力，一种可能的所述根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数的方法，包括：
C1、根据所述内边缘应力值和所述外边缘应力值，确定所述隧道衬砌截面内部应力均值；
C2、根据所述隧道衬砌截面内部应力均值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的轴力。
可以将内边缘应力值和所述外边缘应力值的均值，确定为隧道衬砌截面内部应力均值。
可以根据所述隧道衬砌截面内部应力均值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度进行轴力计算，以得到隧道衬砌的轴力。
在一个可能的实现方式中，一种可能的所述根据所述隧道衬砌截面内部应力均值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的轴力的方法包括：
通过如下公式所示的方法确定所述隧道衬砌的轴力：
N＝σ′·A＝σ′bh/2，
其中，σ′为隧道衬砌截面内部应力均值，b，h为截面宽度与截面高度。
在一个具体的实施例中，当隧道结构产生静态形变或进入低频振动状态时，其形变由分布植入于隧道结构上的光纤光栅传感阵列感知，实现结构分布测点处应变信息的获取。同时，处理器对检测信号实施形态重构算法运算，并结合图形处理技术，得出隧道结构形变状态或振动形态的实时感知重构与可视化显现。
请参阅图3，图3为本申请实施例提供了一种隧道的内力获取方法的流程示意图。如图3所示，该方法包括：
301、获取所述隧道衬砌中纤芯的轴向应变信息；
302、根据所述纤芯的轴向应变信息，确定所述隧道衬砌应变信息；
其中，所述应变信息包括所述隧道衬砌截面的内边缘应变信息和外边缘应变信息，所述内边缘为靠近所述隧道壁的边缘；
303、根据所述内边缘应变信息和所述外边缘应变信息，确定所述隧道衬砌的内边缘应力值和外边缘应力值；
304、获取所述隧道衬砌的截面宽度和截面高度；
305、根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数；
306、根据所述隧道衬砌的内力参数进行传递运算，确定所述隧道的内力参数。
本示例中，通过隧道衬砌的属性信息确定出的目标应变传递参数，以及纤芯的轴向应变信息，确定出隧道衬砌应变信息，从而提升了隧道衬砌应变信息确定时的准确性。
与上述实施例一致的，请参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种终端的结构示意图，如图所示，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，上述程序包括用于执行以下步骤的指令；
获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌的应变信息，所述应变信息包括所述隧道衬砌截面的内边缘应变信息和外边缘应变信息，所述内边缘为靠近所述隧道壁的边缘；
根据所述内边缘应变信息和所述外边缘应变信息，确定所述隧道衬砌的内边缘应力值和外边缘应力值；
获取所述隧道衬砌的截面宽度和截面高度；
根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数；
根据所述隧道衬砌的内力参数进行传递运算，确定所述隧道的内力参数。
上述主要从方法侧执行过程的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。可以理解的是，终端为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所提供的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本申请实施例可以根据上述方法示例对终端进行功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
与上述一致的，请参阅图5，图5为本申请实施例提供了一种隧道的内力获取装置的结构示意图。如图5所示，所述装置包括：
第一获取单元501，用于获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌的应变信息，所述应变信息包括所述隧道衬砌截面的内边缘应变信息和外边缘应变信息，所述内边缘为靠近所述隧道壁的边缘；
第一确定单元502，用于根据所述内边缘应变信息和所述外边缘应变信息，确定所述隧道衬砌的内边缘应力值和外边缘应力值；
第二获取单元503，用于获取所述隧道衬砌的截面宽度和截面高度；
第二确定单元504，用于根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数；
第三确定单元505，用于根据所述隧道衬砌的内力参数进行传递运算，确定所述隧道的内力参数。
在一个可能的实现方式中，所述第一获取单元501用于：
获取所述隧道衬砌中纤芯的轴向应变信息；
根据所述纤芯的轴向应变信息，确定所述隧道衬砌应变信息。
在一个可能的实现方式中，所述内力参数包括隧道衬砌的截面弯矩，所述第二确定单元504用于：
通过如下公式所示的方法确定所述隧道衬砌的截面弯矩：
M＝(ε1-ε2)EcW/2＝(ε1-ε2)Ecbh2/12；
其中，M为隧道衬砌的截面弯矩，W为弯曲截面系数，Iz为截面惯性矩，y为截面形心的高度，b，h为截面宽度与截面高度，Ec为混凝土弹性模量，σ1—衬砌内边缘应力值，σ2—衬砌外边缘应力值。
在一个可能的实现方式中，所述内力参数包括隧道衬砌的轴力，所述第二确定单元504用于：
根据所述内边缘应力值和所述外边缘应力值，确定所述隧道衬砌截面内部应力均值；
根据所述隧道衬砌截面内部应力均值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的轴力。
在一个可能的实现方式中，在所述根据所述隧道衬砌截面内部应力均值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的轴力方面，所述所述第二确定单元504用于：
通过如下公式所示的方法确定所述隧道衬砌的轴力：
N＝σ′·A＝σ′bh/2，
其中，σ′为隧道衬砌截面内部应力均值，b，h为截面宽度与截面高度。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种隧道的内力获取方法的部分或全部步骤。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种隧道的内力获取方法的部分或全部步骤。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在申请明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序模块的形式实现。
所述集成的单元如果以软件程序模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器、随机存取器、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种隧道的内力获取方法，其特征在于，所述方法包括：
获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌的应变信息，所述应变信息包括所述隧道衬砌截面的内边缘应变信息和外边缘应变信息，所述内边缘为靠近所述隧道壁的边缘；
根据所述内边缘应变信息和所述外边缘应变信息，确定所述隧道衬砌的内边缘应力值和外边缘应力值；
获取所述隧道衬砌的截面宽度和截面高度；
根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数；
根据所述隧道衬砌的内力参数进行传递运算，确定所述隧道的内力参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌的应变信息，包括：
获取所述隧道衬砌中纤芯的轴向应变信息；
根据所述纤芯的轴向应变信息，确定所述隧道衬砌应变信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述内力参数包括隧道衬砌的截面弯矩，所述根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数，包括：
通过如下公式所示的方法确定所述隧道衬砌的截面弯矩：
M＝ε1Ecbh2/2-ε2Ecbh2/2；
其中，ε1Ec为内边缘应力值，ε2Ec为外边缘应力值，b，h为截面宽度与截面高度，Ec为混凝土弹性模量。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述内力参数包括隧道衬砌的轴力，所述根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数，包括：
根据所述内边缘应力值和所述外边缘应力值，确定所述隧道衬砌截面内部应力均值；
根据所述隧道衬砌截面内部应力均值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的轴力。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述隧道衬砌截面内部应力均值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的轴力，包括：
通过如下公式所示的方法确定所述隧道衬砌的轴力：
N＝σ′·A＝σ′bh/2，
其中，σ′为隧道衬砌截面内部应力均值，b，h为截面宽度与截面高度。
6.一种隧道的内力获取装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取紧贴设置于隧道壁的隧道衬砌的应变信息，所述应变信息包括所述隧道衬砌截面的内边缘应变信息和外边缘应变信息，所述内边缘为靠近所述隧道壁的边缘；
第一确定单元，用于根据所述内边缘应变信息和所述外边缘应变信息，确定所述隧道衬砌的内边缘应力值和外边缘应力值；
第二获取单元，用于获取所述隧道衬砌的截面宽度和截面高度；
第二确定单元，用于根据所述内边缘应力值、外边缘应力值、隧道衬砌的截面宽度和截面高度，确定所述隧道衬砌的内力参数；
第三确定单元，用于根据所述隧道衬砌的内力参数进行传递运算，确定所述隧道的内力参数。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一获取单元用于：
获取所述隧道衬砌中纤芯的轴向应变信息；
根据所述纤芯的轴向应变信息，确定所述隧道衬砌应变信息。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述内力参数包括隧道衬砌的截面弯矩，所述第二确定单元用于：
通过如下公式所示的方法确定所述隧道衬砌的截面弯矩：
M＝ε1Ecbh2/2-ε2Ecbh2/2；
其中，ε1Ec为内边缘应力值，ε2Ec为外边缘应力值，b，h为截面宽度与截面高度，Ec为混凝土弹性模量。
9.一种终端，其特征在于，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如权利要求1-5任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1-5任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210122695.5A CN115371860A (zh) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | 隧道的内力获取方法及相关装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210122695.5A CN115371860A (zh) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | 隧道的内力获取方法及相关装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115371860A true CN115371860A (zh) | 2022-11-22 |
Family
ID=84060130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210122695.5A Pending CN115371860A (zh) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | 隧道的内力获取方法及相关装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115371860A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117213389A (zh) * | 2023-11-07 | 2023-12-12 | 北京交通大学 | 既有二次衬砌结构应力应变监测方法 |
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2022
- 2022-02-09 CN CN202210122695.5A patent/CN115371860A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117213389A (zh) * | 2023-11-07 | 2023-12-12 | 北京交通大学 | 既有二次衬砌结构应力应变监测方法 |
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