大跨度桥梁行波效应分析方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大跨度桥梁行波效应分析方法、装置、设备及存储介质，涉及桥梁抗震分析技术领域，该方法包括根据大跨度桥梁振型的圆频率和大跨度桥梁的阻尼比，确定质量阻尼系数和刚度阻尼系数；利用质量阻尼系数和刚度阻尼系数对地震波的第一时程曲线进行修正，获取地震波的第二时程曲线。解决了现有技术中，存在只能对质量阻尼系数修正，不能将质量阻尼系数和刚度阻尼系数同时修正的问题。对地震波的第二时程曲线进行视波速修正，获取地震波的第三时程曲线。解决了现有技术中，将等效剪切波速作为视波速，导致计算分析结果失真，不能正确评价结构的抗震安全性的问题。确评价结构的抗震安全性的问题。确评价结构的抗震安全性的问题。

【技术实现步骤摘要】
大跨度桥梁行波效应分析方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及桥梁抗震分析
，具体涉及一种大跨度桥梁行波效应分析方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]大跨度桥梁一般跨度较大，抗震设计规范一般均要求计算结构的多点激励效应。多点激励效应主要是通过在大跨度桥梁不同支承点输入不同的地震波来实现。当以某条地震波为基准在不同支承点只进行相位调整而不进行频谱调整来考虑地震动的空间变化特性时，则称为行波效应法，其是大跨度桥梁多点激励效应分析的最主要影响因素。
[0003]行波效应主要指由于传播路径的不同，地震波从震源传至两测点的时间差异导致相干特性的降低。行波效应法假定地震波沿着地面按一定的速度传播，波形保持不变，只出现时间上滞后，不考虑振幅的衰减，并且将地震波的传播速度视为常数。
[0004]在现有技术中，采用瑞利阻尼模型计算结构动力响应时，误差随质量阻尼系数和刚度阻尼系数的增大而增大。存在只能对质量阻尼系数修正，不能将质量阻尼系数和刚度阻尼系数同时修正的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种大跨度桥梁行波效应分析方法、装置、设备及存储介质，能够解决现有技术中，采用瑞利阻尼模型计算结构动力响应时，误差随质量阻尼系数和刚度阻尼系数的增大而增大。存在只能对质量阻尼系数修正，不能将质量阻尼系数和刚度阻尼系数同时修正的问题。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0007]第一方面，本方案提供一种大跨度桥梁行波效应分析方法，包括：
[0008]根据大跨度桥梁振型的圆频率和大跨度桥梁的阻尼比，确定质量阻尼系数和刚度阻尼系数；
[0009]利用质量阻尼系数和刚度阻尼系数对地震波的第一时程曲线进行修正，获取地震波的第二时程曲线。
[0010]在一些可选的方案中，根据公式：确定质量阻尼系数和刚度阻尼系数，根据公式：获取地震波的第二时程曲线；
[0011]其中，α为质量阻尼系数，β为刚度阻尼系数，ω
i
为大跨度桥梁第i阶振型的圆频率，ω
j
为大跨度桥梁第j阶振型的圆频率，ξ为大跨度桥梁的阻尼比，为地震波第二时程曲线的加速度时程，为第一时程曲线的加速度时程曲线，为第一时程曲线的速度
时程曲线，u
g
为地震波第一时程曲线的位移时程曲线。
[0012]在一些可选的方案中，在利用质量阻尼系数和刚度阻尼系数对地震波的第一时程曲线进行修正前，还包括：
[0013]对地震波的原始时程曲线进行零线漂移修正，获取地震波的第一时程曲线。
[0014]在一些可选的方案中，对地震波的原始时程曲线进行零线漂移修正，获取地震波的第一时程曲线，包括：
[0015]利用巴特沃斯高通滤波器对原始加速度时程曲线进行低频降噪，获取第一时程曲线的加速度时程曲线；
[0016]将第一时程曲线的加速度时程曲线进行一次积分，并减去震前部分的平均值，令初始速度为零，得到第一时程曲线的速度时程曲线；
[0017]将第一时程曲线的速度时程曲线进行一次积分，得到位移时程曲线。
[0018]在一些可选的方案中，在获取地震波的第二时程曲线后，还包括：对地震波的第二时程曲线进行视波速修正，获取地震波的第三时程曲线。
[0019]在一些可选的方案中，对地震波的第二时程曲线进行视波速修正，获取地震波的第三时程曲线包括：
[0020]根据各土层的土层厚度和剪切波速，获取震源到地表的剪切波速代表值；
[0021]根据剪切波速代表值和震中距，获取等效土层视波速；
[0022]根据等效土层视波速、大跨度桥梁跨度和地震波的第二时程曲线，获取地震波的第三时程曲线。
[0023]在一些可选的方案中，根据公式：获取剪切波速代表值，根据公式：获取等效土层视波速，根据公式：获取地震波的第三时程曲线；
[0024]其中，为剪切波速代表值，D
i
为第i层土层厚度，i＝1～n，n为土层数，D为震源深度，v
si
第i层土层剪切波速，为等效土层视波速，S为震中距，为第三时程曲线的加速度时程曲线，t为时间，d为大跨度桥梁跨度。
[0025]第二方面，本方案提供一种大跨度桥梁行波效应分析装置，包括：
[0026]阻尼系数获取模块，其用于根据大跨度桥梁振型的圆频率和大跨度桥梁的阻尼比，确定质量阻尼系数和刚度阻尼系数；
[0027]时程曲线获取模块，其用于利用质量阻尼系数和刚度阻尼系数对地震波的第一时程曲线进行修正，获取地震波的第二时程曲线。
[0028]第三方面，本专利技术提供一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述任一项所述大跨度桥梁行波效应分析方法的步骤。
[0029]第四方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其中所述计算机程序被处理器执行时，实现上述任一项所述大跨度桥梁行波效应分析方法的步骤。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本方案根据大跨度桥梁振型的圆频率和大
跨度桥梁的阻尼比，确定质量阻尼系数和刚度阻尼系数；利用质量阻尼系数和刚度阻尼系数对地震波的第一时程曲线进行修正，获取地震波的第二时程曲线。解决了现有技术中，采用瑞利阻尼模型计算结构动力响应时，误差随质量阻尼系数和刚度阻尼系数的增大而增大。存在只能对质量阻尼系数修正，不能将质量阻尼系数和刚度阻尼系数同时修正的问题。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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。
[0032]图1为本专利技术实施例中大跨度桥梁行波效应分析方法的流程示意图；
[0033]图2为本专利技术实施例中多图层地震波传播路径示意图；
[0034]图3为本专利技术实施例中计算机设备的结构示意框图；
[0035]图4为本专利技术实施例中考虑视波速修正的大跨度桥梁行波效应分析方法流程示意图。
具体实施方式
[0036]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，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的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。
[0037]以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细说明。
[0038]如图1所示，第一方面，本专利技术提供一种大跨度桥梁行波效应分析方法，包括：
[0039]S1：根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大跨度桥梁行波效应分析方法，其特征在于，包括：根据大跨度桥梁振型的圆频率和大跨度桥梁的阻尼比，确定质量阻尼系数和刚度阻尼系数；利用质量阻尼系数和刚度阻尼系数对地震波的第一时程曲线进行修正，获取地震波的第二时程曲线。2.如权利要求1所述的大跨度桥梁行波效应分析方法，其特征在于，根据公式：确定质量阻尼系数和刚度阻尼系数，根据公式：获取地震波的第二时程曲线；其中，α为质量阻尼系数，β为刚度阻尼系数，ω
i
为大跨度桥梁第i阶振型的圆频率，ω
j
为大跨度桥梁第j阶振型的圆频率，ξ为大跨度桥梁的阻尼比，为地震波第二时程曲线的加速度时程，为第一时程曲线的加速度时程曲线，为第一时程曲线的速度时程曲线，u
g
为地震波第一时程曲线的位移时程曲线。3.如权利要求1所述的大跨度桥梁行波效应分析方法，其特征在于，在利用质量阻尼系数和刚度阻尼系数对地震波的第一时程曲线进行修正前，还包括：对地震波的原始时程曲线进行零线漂移修正，获取地震波的第一时程曲线。4.如权利要求3所述的大跨度桥梁行波效应分析方法，其特征在于，对地震波的原始时程曲线进行零线漂移修正，获取地震波的第一时程曲线，包括：利用巴特沃斯高通滤波器对原始加速度时程曲线进行低频降噪，获取第一时程曲线的加速度时程曲线；将第一时程曲线的加速度时程曲线进行一次积分，并减去震前部分的平均值，令初始速度为零，得到第一时程曲线的速度时程曲线；将第一时程曲线的速度时程曲线进行一次积分，得到位移时程曲线。5.如权利要求1所述的大跨度桥梁行波效应分析方法，其特征在于，在获取地震波的第二时程曲线后，还包括：对地震波的第二时程曲线进行视波速修正，获取地震波的第三时...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮怀圣，詹昊，屈爱平，徐恭义，张州，黄细军，王忠彬，郑晗，王随军，王昕钰，
申请(专利权)人：中铁大桥勘测设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：