(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 202210650313.6 (22)申请日 2022.06.09 (71)申请人 腾达建设集团股份有限公司 地址 318050 浙江省台州市 路桥区路桥大 道东1号 (72)发明人 孙九春　吴圣伟　曹虹　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 专利代理师 贾爱存 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01) E02D 17/04(2006.01) E02D 17/02(2006.01) (54)发明名称 一种基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计 算方法 (57)摘要 本发明属于基坑施工技术领域， 公开了一种 基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法， 首 先对结构状态的控制条件进行确定， 然后建立影 响矩阵A， 当基坑钢支撑满足线性叠加时， 根据 AX0＝D得到施调向量X0， 令X＝X0， 进而通过施调 向量X实现对基坑钢支撑轴力的控制； 当基坑钢 支撑为非线性结构时， 采用迭代法计算施调向量 X。 本发明通过提取各因素所产生的影响矩阵A进 行推导计算， 理论简单明晰， 易于实现； 通过考虑 各钢支撑轴力和 固定荷载对关键截面内力的影 响， 通过考虑基坑变形、 围护结构内力、 基坑内外 水土压力和地面超载等对基坑钢支撑轴力的影 响， 获取相应的影响矩阵， 考虑因素全面， 能够快 速准确地计算钢支撑轴力， 易于技 术人员操作。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114925437 A 2022.08.19 CN 114925437 A 1.一种基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1， 结构状态的控制条件的确定； 所述控制条件包括基坑(1)中关键截面(4)的数量n和位置， 以及所述关键截面(4)处围 护结构(2)内力或应力的容许值和位移变形控制值； S2， 建立影响矩阵A： A＝[A1 A2…Aj…Al] 其中， Aj为影响向量， j＝1,2， …， l， l为发生单位变化的施调向量的个数， m为受调向量 的元素个数， l≤m； S3， 钢支撑(3)轴力的计算； 假设所述基坑(1)的所述钢支 撑(3)中， n个 所述关键截 面(4)的状态向量为Fd， 期望向量 为E， 所述受调向量 为D， 则有D＝E ‑Fd； 当所述钢支撑(3)满足线性叠加时， 根据AX0＝D得到所述施调向量X0， 令X＝X0， 进而通 过所述施调向量X实现对所述钢支撑(3)轴力的控制； 当所述钢支撑(3)为非线性结构时， 采用迭代法计算所述施调向量X。 2.根据权利要求1所述的基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法， 其特征在于， 步 骤S2中所述影响矩阵A通过有限元 软件提取。 3.根据权利要求1所述的基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法， 其特征在于， 所 述受调向量D为： D＝(d1,d2,…,dm)T 其中， 元素d1,d2,…,dm为所述钢支撑(3)轴力、 所述关键截面(4)处的内力或位移。 4.根据权利要求1所述的基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法， 其特征在于， 所 述施调向量X为： X＝(x1,x2,…,xl)T 其中， 元素x1,x2,…,xl为所述钢支撑(3)轴力。 5.根据权利要求1所述的基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法， 其特征在于， 所 述影响向量Aj为所述施调向量中第j个元素xj发生单位变化， 引起所述受调向量D的变化向 量： Aj＝(a1j,a2j,…,amj)T， 由此得到所述影响矩阵A为： 6.根据权利要求5所述的基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法， 其特征在于， 所 述影响矩阵A中元 素为内力和/或位移。 7.根据权利要求1所述的基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法， 其特征在于， 步 骤S3中所述迭代法， 具体为： S31， 根据所述钢支撑(3)的线性结构进行第一次计算， 根据AX0＝D， 求得所述施调向量 X0； S32， 将所述施调向量X0作用在所述钢支撑(3)上进行正装计算， 求得所述施调向量X0作权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114925437 A 2用下的期望向量E0， 从而计算出期望向量调整值 △E＝E‑E0； 如果△E小于指定误差 ε， 则执行 步骤S33， 否则执 行步骤S34； S33， 令X＝X0， 以X作为实际施调向量； S34， 以步骤S32中形成的所述钢 支撑(3)为基础， 计算新的所述影响矩阵A， 以所述期望 向量调整值 △E作为调值向量， 由A △X＝△E求得△X； S35， 令所述施调向量 为X0+△X， 返回步骤S32。 8.根据权利要求1所述的基于影响矩阵法的基坑钢支撑轴力计算方法， 其特征在于， 所 述关键截面(4)的个数n＝4， 分别为所述围护结构(2)顶部、 所述钢支撑(3)标高处、 所述基 坑(1)底部和所述基坑(1)底部向下的固定标高处。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114925437 A 3