[發明專利]一種基于直流通路模型的高鐵橋梁區段仿真檢測方法

有效

• 申請號: 202110290718.9
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113076575B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 李晨琨;張波;黃軍;何金良;張華志;宋偉;呂文利;陳爭;曹艷川
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/367
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

1.一種基于直流通路模型的高鐵橋梁區段仿真檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

基于橋梁內實際鋼筋分布構建高鐵橋梁區段的第一局部模型，通過截面積法優化所述第一局部模型，得到第二局部模型；

計算所述第二局部模型的等效直流電阻值和等效接地電阻值，構建所述第二局部模型的等效電路；

根據所述等效電路構建所述高鐵橋梁區段的直流通路模型，基于所述直流通路模型對整個所述高鐵橋梁區段進行仿真檢測；所述通過截面積法優化所述第一局部模型，得到第二局部模型，包括：

獲取所述第一局部模型中地面以上橋梁部分的鋼筋空間分布；

將所述鋼筋空間分布中延伸方向相同且相鄰的多根鋼筋等效為總截面積相同的一根鋼筋，得到第二局部模型；

所述計算所述第二局部模型的等效直流電阻值和等效接地電阻值，構建所述第二局部模型的等效電路，包括：

向所述第二局部模型中注入單位電流，獲得所述第二局部模型上的電壓分布與電流分布；

基于所述電壓分布與電流分布計算所述局部模型中設置于兩橋墩之間的梁體的等效直流電阻值；

基于所述電壓分布與電流分布分別計算所述局部模型中兩所述橋墩和設置于所述橋墩下方地面內的樁基礎的等效接地電阻值；

根據所述等效直流電阻值和各所述等效接地電阻值構建所述第二局部模型的等效電路；

所述根據所述等效電路構建所述高鐵橋梁區段的直流通路模型，包括：

依次連接若干所述第二局部模型，直至所有所述第二局部模型的總長度與所述高鐵橋梁區段的總長度相同，記錄所述第二局部模型的模型數量；

基于所述模型數量連接所述等效電路，得到所述高鐵橋梁區段的直流通路模型；

若整數個的第二局部模型的總長度與高鐵橋梁區段的總長度不同，則將所述高鐵橋梁區段末端的最后一個第二局部模型刪去，獲取所有第二局部模型的總長度與所述高鐵橋梁區段的總長度之差，構建第三局部模型；

對第三局部模型的等效電路進行計算，將該第三局部模型作為高鐵橋梁區段末端最后一個連接的局部模型，完成高鐵橋梁區段的直流通路模型的構建。

2.一種基于直流通路模型的高鐵橋梁區段仿真檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括：

優化模塊，用于基于橋梁內實際鋼筋分布構建高鐵橋梁區段的第一局部模型，通過截面積法優化所述第一局部模型，得到第二局部模型；

計算模塊，用于計算所述第二局部模型的等效直流電阻值和等效接地電阻值，構建所述第二局部模型的等效電路；

構建模塊，用于根據所述等效電路構建所述高鐵橋梁區段的直流通路模型，基于所述直流通路模型對整個所述高鐵橋梁區段進行仿真檢測；

所述通過截面積法優化所述第一局部模型，得到第二局部模型，包括：

獲取所述第一局部模型中地面以上橋梁部分的鋼筋空間分布；

將所述鋼筋空間分布中延伸方向相同且相鄰的多根鋼筋等效為總截面積相同的一根鋼筋，得到第二局部模型；

所述計算所述第二局部模型的等效直流電阻值和等效接地電阻值，構建所述第二局部模型的等效電路，包括：

向所述第二局部模型中注入單位電流，獲得所述第二局部模型上的電壓分布與電流分布；

基于所述電壓分布與電流分布計算所述局部模型中設置于兩橋墩之間的梁體的等效直流電阻值；

基于所述電壓分布與電流分布分別計算所述局部模型中兩所述橋墩和設置于所述橋墩下方地面內的樁基礎的等效接地電阻值；

根據所述等效直流電阻值和各所述等效接地電阻值構建所述第二局部模型的等效電路；

所述根據所述等效電路構建所述高鐵橋梁區段的直流通路模型，包括：

依次連接若干所述第二局部模型，直至所有所述第二局部模型的總長度與所述高鐵橋梁區段的總長度相同，記錄所述第二局部模型的模型數量；

基于所述模型數量連接所述等效電路，得到所述高鐵橋梁區段的直流通路模型；

若整數個的第二局部模型的總長度與高鐵橋梁區段的總長度不同，則將所述高鐵橋梁區段末端的最后一個第二局部模型刪去，獲取所有第二局部模型的總長度與所述高鐵橋梁區段的總長度之差，構建第三局部模型；

對第三局部模型的等效電路進行計算，將該第三局部模型作為高鐵橋梁區段末端最后一個連接的局部模型，完成高鐵橋梁區段的直流通路模型的構建。