[發(fā)明專利]一種基于FEA的斜拉橋動力特性分析方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910249766.6 | 申請日： | 2019-03-29 |
| 公開（公告）號： | CN109977565A | 公開（公告）日： | 2019-07-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李孟;張彬 | 申請（專利權(quán)）人： | 遼寧工程技術(shù)大學(xué) |
| 主分類號： | G06F17/50 | 分類號： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109 | 代理人： | 梁焱 |
| 地址： | 125105 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 斜拉橋 元模型 分析 動力特性 自振頻率 結(jié)構(gòu)體系 構(gòu)建 輔助墩 漂浮 結(jié)果準確性 邊界條件 靜力載荷 向量法 固結(jié) 塔梁 | ||
1.一種基于FEA的斜拉橋動力特性分析方法，所述斜拉橋包括主塔、主梁和墩柱，其特征在于，包括下述步驟：
步驟1：收集待分析斜拉橋的設(shè)計圖紙、施工記錄、竣工驗收資料、監(jiān)理日志及歷次養(yǎng)護維修資料，利用有限元軟件Midas/civil來建立待分析斜拉橋的有限元模型；
步驟2：在待分析斜拉橋的有限元模型的基礎(chǔ)上，改變待分析斜拉橋的有限元模型的邊界條件，構(gòu)建三種結(jié)構(gòu)體系斜拉橋的有限元模型，所述三種結(jié)構(gòu)體系斜拉橋為半漂浮體系斜拉橋、漂浮體系斜拉橋、塔梁固結(jié)體系斜拉橋；
步驟3：在每種結(jié)構(gòu)體系斜拉橋的有限元模型中，均加入靜力載荷工況，并采用多重Ritz向量法得到每種結(jié)構(gòu)體系斜拉橋的前10階振型圖和各階自振頻率，通過比較不同結(jié)構(gòu)體系斜拉橋的各階自振頻率得到斜拉橋結(jié)構(gòu)體系與斜拉橋自振頻率間的關(guān)系，通過比較不同結(jié)構(gòu)體系斜拉橋的縱漂振型出現(xiàn)的時間得到斜拉橋結(jié)構(gòu)體系與斜拉橋縱向剛度間的關(guān)系；
步驟4：在每種結(jié)構(gòu)體系斜拉橋的有限元模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)建每種結(jié)構(gòu)體系斜拉橋的無輔助墩有限元模型，在每種結(jié)構(gòu)體系斜拉橋的無輔助墩有限元模型中均加入與步驟3中相同的靜力載荷工況，并采用多重Ritz向量法得到每種結(jié)構(gòu)體系斜拉橋無輔助墩時的10階振型圖和各階自振頻率，通過比較每種結(jié)構(gòu)體系斜拉橋有無輔助墩時的各階自振頻率得到有無輔助墩與斜拉橋各階自振頻率間的關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FEA的斜拉橋動力特性分析方法，其特征在于，所述步驟3中，所述靜力載荷工況包括自重、T1-T28、混凝土箱梁橫隔板、系統(tǒng)升溫、系統(tǒng)降溫、斜拉索升溫、斜拉索降溫、二期恒載、鋼束預(yù)應(yīng)力、正溫度梯度、負溫度梯度、支座反力、壓重、吊機、縱向正風(fēng)、橫向正風(fēng)、縱向負風(fēng)、橫向負風(fēng)、鋼錨箱、引橋恒載、引橋汽車、引橋有軌電車、引橋人群、引橋梯度升溫、引橋梯度降溫、引橋沉降荷載，所述靜力載荷工況中的所有工況同時加入。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于FEA的斜拉橋動力特性分析方法，其特征在于，所述待分析斜拉橋為半漂浮體系獨塔混合梁斜拉橋，所述待分析斜拉橋的主梁為混合箱型梁、主跨為全鋼箱梁、次邊跨為鋼箱梁、邊跨為預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于FEA的斜拉橋動力特性分析方法，其特征在于，還包括步驟5：在待分析斜拉橋的有限元模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)建待分析斜拉橋的不同鋼混比下的有限元模型，在待分析斜拉橋的每種鋼混比下的有限元模型中均加入與步驟3中相同的靜力載荷工況，并采用多重Ritz向量法得到待分析斜拉橋在每種鋼混比下的10階振型圖和各階自振頻率，通過比較待分析斜拉橋在每種鋼混比下的各階自振頻率得到鋼混比與待分析斜拉橋各階自振頻率間的關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于FEA的斜拉橋動力特性分析方法，其特征在于，所述步驟5中，所述不同鋼混比包括鋼箱梁長度縮短0.05倍、鋼箱梁長度縮短0.15倍。
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