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龙图腾网获悉中国建筑第四工程局有限公司;中建四局第六建设有限公司申请的专利跨越地铁多隧道地下转换结构优化设计方法和系统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：CN116029017B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-24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：202211493019.5，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权跨越地铁多隧道地下转换结构优化设计方法和系统是由耿大将;金学胜;龙敏健;苗恩新;杨树毅;张志远;张德;张宝安;李近虎设计研发完成，并于2022-11-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本跨越地铁多隧道地下转换结构优化设计方法和系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种跨越地铁多隧道地下转换结构优化设计方法和系统。本发明的优化设计方法包括：计算得出地下转换结构中的桩基5、横向转换基础梁2、纵向转换基础梁3和混凝土区格板4的内力和变形数据，对于地下转换结构预先设定优化变量、约束条件和优化目标，最后采用智能优化方法对优化变量进行优化计算，直至满足设定的优化目标。本发明的优化设计系统能够实现优化设计方法的步骤。本发明的优化设计方法和系统使得设计人员无须依赖经验就能够确定出最符合优化目标的设计参数，使得地下转换结构的设计参数的选择能够更加符合工程项目的需求，工程项目的运作更为高效。

本发明授权跨越地铁多隧道地下转换结构优化设计方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种跨越地铁多隧道地下转换结构优化设计方法，所述地下转换结构包括按纵横排列方式排列的桩基5、纵向转换基础梁3和横向转换基础梁2，桩基5定位在地面以下隧道结构6横断面两侧，桩基5顶面与纵向转换基础梁3和横向转换基础梁2底面浇筑连接，纵向转换基础梁3与横向转换基础梁2交叉构成的区格内浇筑有混凝土区格板4； 其特征在于：所述优化设计方法包括： S1，根据预先确定的地下转换结构施工现场地层参数以及预先初步设定的地下转换结构的设计参数，计算得出地下转换结构中的桩基5、横向转换基础梁2、纵向转换基础梁3以及混凝土区格板4的内力和变形数据； S2，对于地下转换结构预先设定优化变量，并且为优化变量设定取值范围；对于地下转换结构预先设定约束条件，并且为约束条件设定约束指标取值；设定地下转换结构的优化目标； S3，采用智能优化方法对优化变量进行优化计算，直至满足设定的优化目标； 所述计算得出地下转换结构中的桩基5、横向转换基础梁2、纵向转换基础梁3以及混凝土区格板4的内力和变形数据，其具体计算方法包括： 按照桩基的轴向刚度计算模型，采用公式1计算得出桩基5与横向转换基础梁2之间的轴向弹簧刚度，以及，桩基5与纵向转换基础梁3之间的轴向弹簧刚度；所述公式1为： ， 式中， 表示桩基5与转换基础梁之间的轴向弹簧刚度； 表示桩弹性模量； —表示桩横截面面积； 依据，计算得出； 依据，计算得出； 依据，计算得出； 表示桩横截面周长； 表示桩身所穿越的土体层数； 表示第层土对应的土弹簧刚度； 表示桩端土刚度； 表示第层土的厚度； 按照桩基的抗弯刚度计算模型，并采用m法计算得出桩基5的抗弯弹簧刚度； 采用公式2和公式3建立混凝土区格板4的板底平均挠度与混凝土区格板4传递给横向转换基础梁2和纵向转换基础梁3的线荷载之间的关系； 所述公式2为 ， 式中， 表示混凝土区格板4所承受的传递给横向转换基础梁2和纵向转换基础梁3的均布面荷载； 表示混凝土区格板4板面承受的外部面荷载； 表示混凝土区格板4的密度； 表示重力加速度； 表示混凝土区格板4的厚度； 表示板土相互作用的土弹簧刚度； 表示混凝土区格板4的板底平均挠度； 表示混凝土区格板4的板底脱空量； 所述公式3为 ， 式中， 表示混凝土区格板4传递给横向转换基础梁2和纵向转换基础梁3的梯形线荷载和三角形线荷载所对应的最大值； 表示混凝土区格板4短跨的计算跨度； 表示混凝土区格板4所承受的传递给横向转换基础梁2和纵向转换基础梁3的均布面荷载； 采用公式4，建立混凝土区格板4的板底平均挠度与横向转换基础梁2的挠度之间的关系，以及，建立混凝土区格板4的板底平均挠度与纵向转换基础梁3的挠度之间的关系； 所述公式4为 ， 式中，表示混凝土区格板4的板底平均挠度； 、、、表示与混凝土区格板4临近的横向转换基础梁2和纵向转换基础梁3的中心挠度； 将横向转换基础梁2和纵向转换基础梁3组成的框格梁系统视为弹性地基上的Winkler地基梁，采用有限差分技术对所述框格梁系统进行离散建立有限差分非线性方程组； 采用Newton-Simpson方法对有限差分非线性方程组进行求解，从而计算得出地下转换结构中的桩基5、横向转换基础梁2、纵向转换基础梁3以及混凝土区格板4的内力和变形数据。

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