1.一种处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1)建立隧道在不同角度条件下穿越建筑物的模型,计算地表沉降,确定建筑物与隧道施工的最不利位置;
S2)通过运用midas/gts建立三维模型,得出处于最不利位置的建筑结构内力值和沉降值;
S3)评定建筑结构是否失效;
S4)整合数据,使用3D MAX软件将建筑物与隧道最不利位置的变形可视化。
2.根据权利要求1所述的处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法,其特征在于:
步骤S1)采用peck公式计算地表沉降。
3.根据权利要求1所述的处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法,其特征在于:
步骤S1)中,建筑物与隧道施工的最不利位置通过下式计算:
当α=90时沉降量最大,即建筑物长轴与隧道中心线平行时为最不利位置。
4.根据权利要求1所述的处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法,其特征在于:
步骤S2)通过运用midas/gts建立三维模型,先定义材料属性、几何绘图网格划分最终得出建筑结构内力值和沉降值,其步骤如下:
S21)统计各地层的物理学参数,依次输入midas/gts软件;
S22)逐步模拟隧道挖掘过程,计算建筑物变形数据;
S23)输出建筑物沉降、倾斜、内力值。
5.根据权利要求4所述的处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法,其特征在于:
步骤S21)中数据来源于实际工程现场实测数据,基于现场勘测的基础上统计出各地层的物理力学参数,包括地层厚度、泊松比、密度、内摩擦角、粘聚力、弹性模量、抗拉强度、抗压强度,模型的边界这些数据为后期建模打下坚实的基础;
模型的长度为隧道宽度的2倍,模型左右边界为水平约束,模型上边界为自由端,模型下边界同时作用水平约束和竖直约束。
6.根据权利要求1所述的处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法,其特征在于,步骤S3)具体步骤如下:
S31)模拟隧道施工、土体受到扰动的过程,建筑物构件受到附加应力,计算附加应力和位移增加量;
S32)判断构件受力和位移是否超出限值:
若未超出则结构不发生破坏;
若超出则构件失效,构件退出工作并将此构件自重加入其他构件;判断整体或局部结构是否形成几何可变体系:
若否则结构不发生破坏;若是则结构破坏。
7.根据权利要求1所述的处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法,其特征在于,步骤S4)具体包括:
S41)利用具有断裂构件的建筑物的实体图像获得建筑物构件断裂的数据模型;
S42)虚拟建筑物不均匀沉降模型;
S43)对构建好的所述建筑物构件断裂的数据模型进行断裂处理;
S44)虚拟建筑物破坏动画。
8.根据权利要求7所述的处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法,其特征在于,步骤S41)具体包括:
S411)引入一张具有构件断裂数据信息的图像,将断裂的数据信息映射至需要被断裂计算的虚拟平面上;
S412)捕捉平面的断裂裂纹图像的纹理信息,并与原平面的裂纹图像的纹理信息进行进一步的匹配设置;
S413)进一步处理样条线图像数据,即在数据中添加深度的设置,使其成为一个参数化数据模型。
9.根据权利要求7所述的处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法,其特征在于,步骤S43)中,是利用破坏程序对所述建筑物破坏数据模型进行破坏处理,利用破坏程序进行构件断裂的具体方法为:
S431)利用破坏程序引入建筑物模型到对象模块中,将其指定为作用物体;
S432)通过断裂模块对作用物体进行断裂计算,得到更多的建筑物断裂模型;
S433)在执行第一次的断裂计算后,将第一次的断裂结果作为作用物体,再一次执行断裂指令,执行更细化的断裂数据处理;
S434)对破坏中心部分的局部破坏数据信息再进行破坏处理,得到更加精确的破坏结果;
S435)对破坏模型多次进行破坏处理,得到破坏结果。
10.根据权利要求7所述的处于隧道施工最不利位置的建筑物破坏情景构建方法,其特征在于,步骤S44)中:
利用所述的破坏程序中的物理学引擎执行断裂指令,形成完整的动画。