[发明专利]防落梁效果的估计方法及装置

说明书

本发明提供了一种防落梁效果的估计方法及装置，其中该方法包括：根据目标桥墩结构，建立动力空间计算模型；将边界条件输入至所述动力空间计算模型，确定第一参数模型；将碰撞模拟条件输入至所述第一参数模型，确定第二参数模型；将实际地震波数据输入所述第二参数模型，确定所述目标桥墩结构的防落梁效果。本发明通过三阶段建模确定最终的碰撞模拟模型，能够对实际地震波数据的防落梁效果进行有效准确的评估。

技术领域

本发明涉及地震估计领域，尤其涉及一种防落梁效果的估计方法及装置。

背景技术

我国属于地震多发国家，地震频繁发生，8度以上地震也时有发生，桥梁结构在强烈地震发生后损伤严重。从历次强震记录灾害调查结果来看，桥梁上部结构自身因直接地震动力效应而毁坏的现象极为少见，但因支承搁置长度不足、支承连接件失效等引起的落梁、主梁的移动、扭曲和裂缝等现象常有发生，其中落梁现象极为严重。主梁在顺桥向发生坠落时撞击桥墩或桥台，给下部结构带来很大的破坏，有可能造成更大的震害。

目前常用的防落梁装置主要是限位装置，其作用原理是限制墩和梁的相对位移，从而防止地震下发生落梁破坏。限位装置主要是限制墩和梁的相对位移，从而防止地震下发生落梁破坏，典型的限位装置主要有缆索限位装置如图1(a)所示，阻挡型限位装置如图1(b)所示。

许多学者对缆索限位装置的设计方法，控制墩和梁相对位移的效果进行了研究，取得了一些研究成果。但阻挡型限位装置在我国作为常用一种防落构造措施，没有合理的响应估计，难以对其防落梁效果进行有效评估。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种防落梁效果的估计方法及装置，以解决上述的至少一项技术问题。

(二)技术方案

本发明实施例提供了一种防落梁效果的估计方法，包括：

根据目标桥墩结构，建立动力空间计算模型；

将边界条件输入至所述动力空间计算模型，确定第一参数模型；

将碰撞模拟条件输入至所述第一参数模型，确定第二参数模型；

将实际地震波数据输入所述第二参数模型，确定所述目标桥墩结构的防落梁效果。

在本发明的一些实施例中，所述动力空间计算模型以顺桥向为X轴，横桥向为Y轴，竖向为Z轴；主梁和桥墩均采用空间梁单元进行模拟，桥墩承台下的桩基采用耦合6弹簧模拟；单元的质量采用集中质量代表，混凝土结构的阻尼比的取值为1％～2％。

在本发明的一些实施例中，将边界条件输入至所述动力空间计算模型，确定第一参数模型，包括步骤：

对于墩顶的固定支座，假定地震作用下不发生破坏，纵横向均采用铰接固定，得到所述第一参数模型；

对于墩顶采用滑动支座的，考虑梁底与支座顶的摩擦，用双线性单元模拟，得到所述第一参数模型；

对于墩顶的板式支座，假定地震作用下不发生破坏，保持弹性状态，采用线性弹簧单元模拟，得到所述第一参数模型，弹簧刚度K₀为支座橡胶层的剪切刚度。

在本发明的一些实施例中，将碰撞模拟条件输入至所述第一参数模型，确定第二参数模型，包括步骤：

当相邻联桥梁发生非同向振动时，采用Kelvin碰撞模型模拟相邻联梁体的碰撞，即用一个刚度为K_k的线性弹簧与阻尼器C_k并联来模拟伸缩处相邻梁体间的碰撞，得到所述第二参数模型；

对于限位装置接触面的碰撞采用Kelvin碰撞模型模拟限位装置接触面的碰撞，得到所述第二参数模型。