[發(fā)明專利]地震作用下橋梁-軌道系統(tǒng)碰撞效應(yīng)分析方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510020553.8
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104655376A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆斌;戴公連;粟淼;蒲浩;徐慶元;涂鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;G01M7/08
• 代理公司: 長沙朕揚知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 周志中

1.地震作用下橋梁-軌道系統(tǒng)碰撞效應(yīng)分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)通過非線性桿單元或彈簧單元模擬橋梁和軌道間的非線性約束；

(2)采用質(zhì)量單元模擬橋梁二期恒載；

(3)采用彈簧和阻尼器并聯(lián)后再串聯(lián)空隙來模擬橋梁間的碰撞響應(yīng)；

(4)在橋梁范圍外各建立一定長度的鋼軌；

(5)采用非線性彈簧模擬滑動支座；

(6)采用非線性纖維梁單元模擬橋墩；

(7)通過等效剛度彈簧模擬樁-土共同作用；

(8)通過在墩底建立大質(zhì)量單元并施加加速度時程來進行一致或非一致激勵，計算得出地震作用下橋梁-軌道系統(tǒng)碰撞效應(yīng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁-軌道系統(tǒng)碰撞效應(yīng)分析方法，其特征在于：步驟(1)中的非線性約束包括橋梁和軌道間順橋向、橫橋向和豎向的非線性約束，其非線性約束參數(shù)按照現(xiàn)行規(guī)范或?qū)崪y結(jié)果取值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁-軌道系統(tǒng)碰撞效應(yīng)分析方法，其特征在于：步驟(3)中的碰撞單元彈簧剛度取為梁體的伸縮剛度，空隙取為梁體間梁縫的初始寬度，阻尼采用下式計算：

c=2ζkm1m2m1+m2ζ=-1nr(lnr)2+π2]]>

ζ為阻尼比，r為恢復(fù)系數(shù)，m₁和m₂分別為碰撞單元兩端梁體的質(zhì)量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁-軌道系統(tǒng)碰撞效應(yīng)分析方法，其特征在于：步驟(4)中橋梁范圍外建立的路基段鋼軌長度應(yīng)不小于100m。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁-軌道系統(tǒng)碰撞效應(yīng)分析方法，其特征在于：步驟(5)中采用的非線性彈簧采用理想彈塑性方法。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁-軌道系統(tǒng)碰撞效應(yīng)分析方法，其特征在于：步驟(8)中大質(zhì)量點質(zhì)量應(yīng)為系統(tǒng)質(zhì)量的1e6倍，激勵方向為順橋向、橫橋向或豎向。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的橋梁-軌道系統(tǒng)碰撞效應(yīng)分析方法，其特征在于：橋梁-軌道系統(tǒng)采用Rayleigh阻尼，阻尼比取為0.05。