[发明专利]地震中螺栓的失效评估方法、装置

权利要求书

1.一种地震中螺栓的失效评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

进行纵向地震仿真，以获取螺栓处的最大轴向响应位移U；

进行静力学仿真，以获取所述螺栓处满足所述最大轴向响应位移U下的等效外力；

获取螺栓预紧力f0，对所述螺栓施加所述预紧力f0并进行螺栓预紧力分析；

对所述螺栓施加所述等效外力，进行所述静力学仿真以获取所述螺栓的残余预紧力f1；

根据所述残余预紧力f1计算所述残余预紧力f1作用下所述螺栓与被连接件之间的静摩擦力f2；

进行横向地震仿真，以获取所述被连接件相对螺栓径向的最大加速度a；

计算所述被连接件在最大加速度a条件下的最大振动力F；

根据所述静摩擦力f2和所述最大振动力F进行所述螺栓的失效评估。

2.根据权利要求1所述的地震中螺栓的失效评估方法，其特征在于，根据以下公式(1)计算所述残余预紧力f1作用下所述螺栓与所述被连接件之间的静摩擦力f2：

f2＝f1×μ (1)；

其中，f1为所述残余预紧力，所述f2为所述残余预紧力f1作用下所述螺栓与所述被连接件之间的静摩擦力，μ为所述螺栓与所述被连接件之间接触区域的摩擦系数。

3.根据权利要求1所述的地震中螺栓的失效评估方法，其特征在于，根据以下公式(2)计算所述被连接件在最大加速度a条件下的最大振动力F：

其中，a为所述被连接件相对螺栓径向的最大加速度，F为所述被连接件在最大加速度a条件下的最大振动力，M为所述被连接件总质量，n为与所述被连接件连接的螺栓个数。

4.根据权利要求1所述的地震中螺栓的失效评估方法，其特征在于，根据所述静摩擦力f2和所述最大振动力F进行所述螺栓的失效评估，包括：

将所述最大振动力F与静摩擦力f2的预设倍β进行比较，其中，所述β的取值范围为0.8～0.9；

如果存在F≥β×f2，则判断螺栓松脱；

如果存在F＜β×f2，则判断螺栓紧固。

5.根据权利要求1所述的地震中螺栓的失效评估方法，其特征在于，还包括：

对所述螺栓施加所述等效外力，进行所述螺栓的轴向强度评估，以判断所述螺栓是否发生屈服。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的地震中螺栓的失效评估方法，其特征在于，所述被连接件为充电桩。

7.一种地震中螺栓的失效评估装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，所述第一获取模块用于进行纵向地震仿真，以获取螺栓处的最大轴向响应位移U；

第二获取模块，所述第二获取模块用于进行静力学仿真，以获取所述螺栓处满足所述最大轴向响应位移U下的等效外力；

第一施加模块，所述第一施加模块用于获取螺栓预紧力f0，对螺栓施加预紧力f0并进行螺栓预紧力分析；

第二施加模块，所述第二施加模块用于对所述螺栓施加所述等效外力，进行所述静力学仿真以获取所述螺栓的残余预紧力f1；

第一计算模块，所述第一计算模块用于根据所述残余预紧力f1计算所述残余预紧力f1作用下所述螺栓与被连接件之间的静摩擦力f2；

第三获取模块，所述第三获取模块用于进行横向地震仿真，以获取所述被连接件相对螺栓径向的最大加速度a；

第二计算模块，所述第二计算模块用于计算所述被连接件在最大加速度a条件下的最大振动力F；

评估模块，所述评估模块用于根据所述静摩擦力f2和所述最大振动力F进行所述螺栓的失效评估。

8.根据权利要求7所述的地震中螺栓的失效评估装置，其特征在于，所述评估模块具体用于：

将所述最大振动力F与静摩擦力f2的预设倍β进行比较，其中，所述β的取值范围为0.8～0.9；

如果存在F≥β×f2，则判断螺栓松脱；

如果存在F＜β×f2，则判断螺栓紧固。