[發明專利]一種地鐵車站參數化建模方法、參數化加載方法

有效

• 申請號: 202110773562.X
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113486427B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 李斌;張聯宇
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23;G06F111/04;G06F119/14
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 羅飛

本發明提供了一種地鐵車站參數化建模方法、參數化加載方法，其中的參數化建模方法首先對地鐵車站主體結構參數化模型進行參數定義以及和相關位置設置，然后根據地鐵車站主體結構模型參數的定義和相關位置設置，建立地下連續墻、主體結構、側墻與地下連續墻之間的鏈桿單元、地基彈簧，以構建地鐵車站主體結構參數化模型；再設置地鐵車站主體結構參數化模型的約束，包括兩側地基彈簧施加的水平約束、底板地基彈簧設置的豎向約束，地下連續墻底部點施加的水平與豎向約束。該方法可以通過修改幾個參數從而快速的完成不同情況典型的地鐵車站主體結構的建模及加載，大大提高了建模的效率。

技術領域

本發明涉及地鐵車站結構設計技術領域，尤其涉及一種地鐵車站參數化建模方法、參數化加載方法。

背景技術

對于圍護結構采用地下連續墻的地鐵車站，在運用ANSYS軟件進行地鐵車站結構設計時，一般的建模方法在施加側向荷載(水、土壓力)時，一般是逐個單元進行荷載施加或者連續幾個單元用循環命令施加，過程十分繁瑣且容易出錯，并且由于不同車站主體結構尺寸以及周圍地層參數和地下水位不同，所以對于不同情況只能重新建模，耗時長，效率低。

由此可知，現有技術中的方法存在建模效率低的技術問題。

發明內容

本發明提出一種地鐵車站參數化建模方法、參數化加載方法，用于解決或者至少部分解決現有技術中的方法存在的建模效率低的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明第一方面提供了一種地鐵車站參數化建模方法，包括：

S1：對地鐵車站主體結構參數化模型進行參數定義以及和相關位置設置，包括地鐵車站幾何尺寸與位置的設置、地下連續墻位置設置、單元類型定義、材料參數定義、實常數定義、地層點定義、地下水位點定義及土層參數定義；

S2：根據地鐵車站主體結構模型參數的定義和相關位置設置，建立地下連續墻、主體結構、側墻與地下連續墻之間的鏈桿單元、地基彈簧，以構建地鐵車站主體結構參數化模型；

S3：設置地鐵車站主體結構參數化模型的約束，包括兩側地基彈簧施加的水平約束、底板地基彈簧設置的豎向約束，地下連續墻底部點施加的水平與豎向約束。

在一種實施方式中，地鐵車站幾何尺寸與位置的設置，包括：

確定地鐵車站的位置；

定義四個關鍵參數，包括車站寬度的一半、地面到頂板的距離、地面到中板的距離以及地面到底板的距離，其中，四個關鍵參數用以確定地鐵車站主體結構的關鍵點位置。

在一種實施方式中，單元類型包括頂板、中板、底板、中柱、側墻、地下連續墻、用于模擬地下連續墻與側墻之間作用的桿單元以及用于模擬周圍土體作用的地基彈簧。

在一種實施方式中，建立地下連續墻，包括：

建立地下連續墻處關鍵點；

將地下連續墻處關鍵點進行連接，選擇連接后的所有的線并賦予地下連續墻的屬性。

在一種實施方式中，建立主體結構包括：

根據四個關鍵參數建立主體結構的關鍵點；

連接主體結構的關鍵點，得到表示頂板、中板、底板及側墻的線，并劃分得到頂板、中板、底板、中柱單元；

通過復制地下連續墻的節點得到側墻節點，對側墻節點進行整理，連接整理后的側墻節點生成側墻單元。

在一種實施方式中，建立側墻與地下連續墻之間的鏈桿單元，包括：

通過坐標選取連續墻與側墻在頂板到底板范圍內的節點，賦予屬性并對應連接成單元，作為側墻與地下連續墻之間的鏈桿單元。