本技术涉及桥梁维护技术领域,尤其涉及一种梁式桥动力抗震性能评价方法及系统,包括有模型准备、模型建立、边界条件与荷载施加、分析计算以及结果分析与评估;本发明通过详尽的资料收集与模型准备,精确构建桥梁的详细有限元模型,充分考虑了主梁、桥墩、支座及其他关键构件的实际特性,合理设置边界条件并施加地震荷载,采用适宜的抗震分析方法进行计算,有效的计算了桥梁的地震响应,以及评估了桥梁在地震作用下的抗震性能,准确识别桥梁再地震作用下潜在薄弱部位,为制定针对性的抗震加固措施提供了可靠依据,显著提升了桥梁结构抗震分析与性能评估的效率和可靠性。
背景技术
随着交通运输网络的不断发展,规则梁式桥作为重要的交通基础设施,其安全性与稳定性日益受到关注。地震作为一种自然灾害,对桥梁结构的安全构成了严重威胁。因此,对量大面广的梁式桥进行准确的抗震性能评估,并制定相应的抗震加固措施,具有至关重要的意义。
然而,对规则梁式桥进行大量的地震响应分析和抗震性能评估,传统的直接建模分析方法往往存在一定的局限性。例如,工程师直接定义桥梁模型的几何体,没有将模型的特征、约束和设计变量嵌入模型中。这种方法操作时不需要关心先前定义的参数变量,建立过程较为简单直接,对于少量模型的建立和计算分析是可行的,对于批量建模计算和抗震性能评估则费时费力。在抗震分析方法的选择方面,能力谱法虽然便于桥墩的抗震性能评估,但对于具有复杂非线性特性的桥梁系统,相比于非线性时程分析方法,其分析结果可能存在局限性,导致桥梁抗震性能评估的结果不够全面,然而非线性方程分析方法计算耗时长,所以,针对不同的抗震性能评估需求,选择适宜的方法尤为重要。为了解决上述问题,一种梁式桥动力抗震性能评价方法及系统应运而生。该方法基于特定的参数变量来定义和约束模型的几何形状,调用适宜的抗震分析方法。模型的结构特征和形状尺寸通过一组参数和关系来控制,一旦参数的变量值发生变化,整个模型就会自动调整,并执行用户指定的抗震分析方法。这种方法强调模型的可重用性和灵活性,适合用于需要频繁修改和优化设计的场合。
该方法通过详尽的资料收集与模型准备,精确构建桥梁的详细有限元模型,充分考虑了主梁、桥墩、支座及其他关键构件的实际特性。同时,该方法合理设置边界条件并施加地震荷载,提供适宜的抗震分析方法进行计算,从而有效评估了桥梁的抗震性能。
具体而言,该方法通过有限元软件建立桥梁结构的几何模型,并为其各部分指定材料属性、划分网格以及设置边界条件和荷载。在此基础上,采用适当的抗震分析方法求解桥梁结构在地震作用下的位移、内力、加速度等响应。最后,通过后处理模块对求解结果进行可视化展示和进一步分析,评估桥梁结构的抗震性能是否满足规范要求,并准确识别潜在薄弱部位。
实现思路