[發(fā)明專利]一種岸橋地震模擬實驗方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011608862.4
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112733225A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李哲
• 申請（專利權(quán)）人: 長江大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F111/04;G06F119/14
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 易賢衛(wèi)

本發(fā)明涉及一種岸橋地震模擬實驗方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，方法包括：根據(jù)岸橋的地震響應(yīng)特征，建立岸橋地震簡化振動系統(tǒng)；基于所述岸橋地震簡化振動系統(tǒng)，對模擬邊界條件進行優(yōu)化，建立岸橋輪軌摩擦接觸模型；基于所述岸橋地震簡化振動系統(tǒng)，對地震輸入載荷進行簡化；基于所述岸橋地震簡化振動系統(tǒng)、岸橋輪軌摩擦接觸模型和優(yōu)化的地震輸入載荷建立簡化岸橋結(jié)構(gòu)地震模型；利用所述簡化岸橋結(jié)構(gòu)地震模型進行岸橋地震模擬實驗，以得到實驗結(jié)果。本發(fā)明解決了目前岸橋地震模擬實驗的結(jié)果不準確且不方便的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及岸橋地震模擬技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種岸橋地震模擬實驗方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

仿真實驗和模型實驗是結(jié)構(gòu)地震研究的兩大核心內(nèi)容，而實驗方法則是如何通過實驗高效而準確地獲得所需要的數(shù)據(jù)。地震實驗的核心是模型，包括仿真實驗中的仿真模型與模型實驗中的縮尺模型，多數(shù)實驗方法是圍繞實驗?zāi)Ｐ偷难芯空归_的。岸橋的地震模型包括其自身結(jié)構(gòu)模型、地震激勵輸入模型、阻尼模型等。

最早進行結(jié)構(gòu)地震實驗的是土木領(lǐng)域的科研人員，在對結(jié)構(gòu)原型進行大量調(diào)查以及對實驗?zāi)Ｐ瓦M行系統(tǒng)分析后制定了相應(yīng)的地震實驗方法。現(xiàn)有的岸橋地震實驗方法大多參考了土木工程，由于岸橋結(jié)構(gòu)與土木結(jié)構(gòu)差別較大，故導致岸橋地震實驗方法較為繁瑣和復(fù)雜，而且結(jié)果往往不準，無法給出可靠的參考。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要提供一種岸橋地震模擬實驗方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，用以解決目前岸橋地震模擬實驗的結(jié)果不準確且不方便的問題。

第一方面，本發(fā)明提供一種岸橋地震模擬實驗方法，包括如下步驟：

根據(jù)岸橋的地震響應(yīng)特征，建立岸橋地震簡化振動系統(tǒng)；

基于所述岸橋地震簡化振動系統(tǒng)，對模擬邊界條件進行優(yōu)化，建立岸橋輪軌摩擦接觸模型；

基于所述岸橋地震簡化振動系統(tǒng)，對地震輸入載荷進行簡化；

基于所述岸橋地震簡化振動系統(tǒng)、岸橋輪軌摩擦接觸模型和優(yōu)化的地震輸入載荷建立簡化岸橋結(jié)構(gòu)地震模型；

利用所述簡化岸橋結(jié)構(gòu)地震模型進行岸橋地震模擬實驗，以得到實驗結(jié)果。

優(yōu)選的，所述的岸橋地震模擬實驗方法中，所述岸橋地震簡化振動系統(tǒng)以岸橋門腿剛度為系統(tǒng)剛度，以岸橋結(jié)構(gòu)質(zhì)量為系統(tǒng)質(zhì)量，以水平單向X地震輸入為系統(tǒng)激勵。

優(yōu)選的，所述的岸橋地震模擬實驗方法中，所述岸橋輪軌摩擦接觸模型包括豎向受力模型和水平方向受力模型，其中，所述豎向受力模型用于實現(xiàn)豎向摩擦力的計算，所述水平方向受力模型用于實現(xiàn)水平方向摩擦力的計算。

優(yōu)選的，所述的岸橋地震模擬實驗方法中，所述豎向受力模型為：

其中，F(xiàn)表示輪軌之間的正壓力，k為輪軌接觸的豎向彈簧剛度，δ為彈簧變形量，d為輪軌之間的間隙值。

優(yōu)選的，所述的岸橋地震模擬實驗方法中，所述水平方向受力模型為：

f_x＝μ_xF

f_z＝μ_zF，

其中，f_x和f_y分別表示兩個水平方向的摩擦力，μ_x、μ_z分別表示兩個水平方向的輪軌摩擦系數(shù)，x為垂直于軌道的水平方向，z為沿軌道長度方向。

優(yōu)選的，所述的岸橋地震模擬實驗方法中，μ_x的取值范圍為0.6～0.9，μ_z取值范圍為0.15～0.2。