[發明專利]一種動力吸振型高墩梁橋墩-梁連接最優水平剛度及阻尼值的確定方法

有效

• 申請號: 201811198732.0
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109492260B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 楊吉忠;陳克堅;羅登發;曾永平;顧海龍;馮讀貝;韓家山;陳志輝;陳新培;龐林
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司;洛陽雙瑞特種裝備有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所(普通合伙) 51215
• 代理人: 王建國

1.一種動力吸振型高墩梁橋墩-梁連接最優水平剛度及阻尼值的確定方法，動力吸振型高墩梁橋包括墩體(1)、梁體(3)以及置于梁體(3)與墩體(1)之間的彈性連接裝置(2)，該方法包括以下步驟：

①建立動力吸振型高墩梁橋抗震有限元分析模型，墩-梁彈性連接裝置(2)的剛度及阻尼特性由彈簧力元模擬；

②根據常規小質量比動力吸振器經典設計公式初步確定墩-梁彈性連接裝置(2)水平連接剛度k及阻尼c，如下公式所示：

其中，m為梁體質量的1/2，M為橋墩(3)在水平向的等效模態質量，K為橋墩(3)在水平向的模態剛度，K＝M(2πf)²，f為橋墩(3)在水平向的自振頻率，質量比μ＝m/M；

③在墩頂節點處施加諧響應分析載荷，獲得墩頂位移或加速度的動力響應結果，并繪制墩頂位移或加速度動力結果相對應的幅頻曲線；

④在墩頂位移或加速度幅頻曲線中，判斷是否存在兩個頂點，即P點和Q點，若無明顯雙頂點，適當調整墩-梁連接剛度進行反復試算，直至幅頻曲線中出現P和Q兩個頂點；

⑤判斷P和Q兩點是否等高，若P和Q點不等高，不斷調整墩-梁連接剛度進行反復試算，直至P和Q點等高，此時該連接剛度即為最優水平連接剛度；

⑥調整墩-梁連接阻尼進行反復試算，使P和Q兩點成為幅頻曲線上的頂峰點，此時該連接阻尼即為最優水平連接阻尼。

2.如權利要求1所述的動力吸振型高墩梁橋墩-梁連接最優水平剛度及阻尼值的確定方法，其特征是：所述步驟①中，所建立動力吸振型高墩梁橋抗震有限元分析模型的跨數在三跨或三跨以上，簡諧外力施加位置為中間跨的墩頂節點處。

3.如權利要求1所述的動力吸振型高墩梁橋墩-梁連接最優水平剛度及阻尼值的確定方法，其特征是：最優水平剛度與阻尼值包括橫向、縱向或者橫向和縱向三種情況，具體設計抗震方向依據工程實際需求進行確定。

4.如權利要求1所述的動力吸振型高墩梁橋墩-梁連接最優水平剛度及阻尼值的確定方法，其特征是：所述步驟③中，諧響應分析載荷的幅值可任意設定，不同剛度及阻尼試算工況下的幅值保持一致，其頻率選擇范圍包含定點擴展理論中P與Q兩個定點所在的頻率。

5.如權利要求1所述的動力吸振型高墩梁橋墩-梁連接最優水平剛度及阻尼值的確定方法，其特征是：提取動力響應的節點需與施加載荷的節點保持一致，可提取該節點處的位移或加速度等動力響應，具體分析對象可根據工程實際需求或者分析研究的關注點進行確定。