CN117648835B - 一种适用于公路桩板式结构的brb的设计参数优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于公路桩板式结构的BRB的设计参数优化方法，属于抗震设计技术领域，包括：基于设计位移、BRB的延性系数、屈服应变、屈服力计算出BRB在极限位移下的最大拉力；基于附加BRB的跨公路桩板式结构的有效质量计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的周期，并基于BRB在极限位移下的最大拉力计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比；直至基于新的周期和新的等效阻尼比判断出附加BRB的跨公路桩板式结构在位移谱下的结构位移满足要求时获得BRB优化设计结果；用以实现对适用于公路桩板式结构的BRB的优化设计，给公路桩板式结构提供更好的减震作用。
Description
技术领域
本发明涉及安全监测技术领域，特别涉及一种适用于公路桩板式结构的BRB的设计参数优化方法。
背景技术
公路桩板式结构由于其装配化程度高，能够解决目前公路改扩建中取土困难的优势。然而公路桩板式结构中管桩与预制板的连接方式一般为固结（参考图2），导致结构整体刚度大，在地震作用下有更大的易损性。此外，扩建的桩板式结构在地震作用下与原有路基发生碰撞也将产生严重的地震损伤。因此，对桩板式结构进行减隔震设计十分必要。
目前对于普通桥梁的减隔震设计一般为安装减隔震支座，而桩板式结构采用固结连接，无法安装支座。基于桩板式结构的特点，在桩板式结构中布置防屈曲支撑（BRB）是一种有效的减隔震方法（参考图3）。然而，BRB在建筑结构中应用比较成熟，在桥梁结构中应用较少，对于在桩板式结构的应用，目前急需一种适用于公路桩板式结构的BRB的设计参数优化方法。
因此，本发明提出了一种适用于公路桩板式结构的BRB的设计参数优化方法。
发明内容
本发明提供一种适用于公路桩板式结构的BRB的设计参数优化方法，以附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移作为循环优化的输入变量，以附加BRB的跨公路桩板式结构的周期和等效阻尼比为循环优化的输出变量，进行循环计算，计算出适用于公路桩板式结构的BRB的优化后的设计参数，通过在公路桩板式结构中布置确定出设计参数的优化设计BRB，使得地震作用下给公路桩板式结构提供减震作用，并使得公路桩板式结构保持弹性，保证在给定地震作用下，公路桩板式结构与原有路基不发生碰撞，降低公路桩板式结构地震易损性。
本发明提供一种适用于公路桩板式结构的BRB的设计参数优化方法，包括：
S1：对跨公路桩板式结构进行Pushover分析，确定未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服力、屈服位移、极限位移；
S2：基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服位移，随机确定一附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移的取值，基于设计位移、BRB的延性系数、BRB的屈服应变、BRB的屈服力以及极限位移下的割线刚度，计算出BRB在极限位移下的最大拉力；
S3：计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的有效质量，并基于附加BRB的跨公路桩板式结构的有效质量计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的周期；
S4：基于BRB的延性系数、屈服力以及在极限位移下的最大拉力，计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比；
S5：基于附加BRB的跨公路桩板式结构的周期和等效阻尼比判断出附加BRB的跨公路桩板式结构在位移谱下的结构位移是否满足要求，若是，则将当前获得的BRB的设计参数当作BRB优化设计结果；否则，基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服位移，重新随机确定一附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移的取值，并基于最新的设计位移循环执行步骤S2至S4，直至基于最新获得的附加BRB的跨公路桩板式结构的周期和新的等效阻尼比判断出附加BRB的跨公路桩板式结构在位移谱下的结构位移满足要求时，则将当前获得的BRB的设计参数当作BRB优化设计结果。
优选的，S2：基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服位移，随机确定一附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移的取值，基于设计位移、BRB的延性系数、BRB的屈服应变、BRB的屈服力以及极限位移下的割线刚度，计算出BRB在极限位移下的最大拉力，包括：
S201：随机确定一不超过未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服位移的数值，作为附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移；
S202：基于设计位移和附加BRB的跨公路桩板式结构中的几何关系计算出BRB的轴向变形量；
S203：设定BRB的延性系数，基于BRB的延性系数计算出BRB的屈服变形量；
S204：基于BRB的屈服变形量和BRB的屈服应变，确定出BRB的有效长度；
S205：基于BRB的有效长度计算出BRB的极限位移；
S206：基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的极限位移判断出BRB的有效长度和极限位移是否符合预设要求，若是，则基于BRB的当前的轴向变形量、屈服变形量、屈服力以及极限位移下的割线刚度，计算出BRB在极限位移下的最大拉力；
否则，重新确定一新的不超过未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服位移的数值，作为附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移，并基于新的设计位移返回执行步骤S202至S205，获得BRB的新的有效长度和新的极限位移，直至基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的极限位移判断出BRB的有效长度和极限位移符合预设要求时，则基于BRB的当前的轴向变形量、屈服变形量、屈服力以及极限位移下的割线刚度，计算出BRB在极限位移下的最大拉力。
优选的，S202：基于设计位移和附加BRB的跨公路桩板式结构中的几何关系计算出BRB的轴向变形量，包括：
；
式中，为BRB的轴向变形量，/>为设计位移，/>为BRB与地面所成角度/>的余弦值。
优选的，基于BRB的延性系数计算出BRB的屈服变形量，包括：
；
式中，为BRB的屈服变形量，/>为BRB的轴向变形量，/>为BRB的延性系数。
优选的，S204：基于BRB的屈服变形量和BRB的屈服应变，确定出BRB的有效长度，包括：
；
式中，为BRB的有效长度，/>为BRB的屈服变形量，/>为BRB的屈服应变。
优选的，S205：基于BRB的有效长度计算出BRB的极限位移，包括：
；
式中，为BRB的极限位移，/>为BRB的有效长度，/>为BRB的极限应变。
优选的，基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的极限位移判断出BRB的有效长度和极限位移是否符合预设要求，包括：
判断出BRB的有效长度是否满足/>且BRB的极限位移/>是否满足，若是，则判定BRB的有效长度和极限位移符合预设要求；
否则，判定BRB的有效长度和极限位移不符合预设要求；
其中，为BRB的总长度，/>为未附加BRB的跨公路桩板式结构的极限位移，/>为BRB与地面所成角度/>的余弦值。
优选的，基于BRB的当前的轴向变形量、屈服变形量、屈服力以及极限位移下的割线刚度，计算出BRB在极限位移下的最大拉力，包括：
；
式中，为BRB在极限位移下的最大拉力，/>为BRB的屈服力，/>为BRB的当前的轴向变形量，/>为BRB的当前的屈服变形量，/>为BRB的屈服刚度比，/>为BRB的初始刚度。
优选的，S3：计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的有效质量，并基于附加BRB的跨公路桩板式结构的有效质量计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的周期，包括：
；
；
式中，为附加BRB的跨公路桩板式结构的有效质量，/>为跨公路桩板式结构上部质量，/>为跨公路桩板式结构下部质量，/>为附加BRB的跨公路桩板式结构的周期，/>为圆周率，且/>的取值为3.14，/>为附加BRB的跨公路桩板式结构的整体刚度。
优选的，S4：基于BRB的延性系数、屈服力以及在极限位移下的最大拉力，计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比，包括：
基于BRB的延性系数、屈服力以及在极限位移下的最大拉力，计算出BRB的等效阻尼比和未附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比，包括：
；
式中，为BRB的等效阻尼比，/>为圆周率，且/>的取值为3.14，/>为BRB的延性系数，/>为BRB的屈服力，/>为BRB在极限位移下的最大拉力；
；
式中，为未附加BRB的结构的等效阻尼比，/>为未附加BRB的结构的延性系数；
基于BRB的等效阻尼比、未附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比、BRB在极限位移下的最大拉力以及未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服力，计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比，包括：
；
式中，为附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比，/>为未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服力。
本发明区别于现有技术的有益效果为：以附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移作为循环优化的输入变量，以附加BRB的跨公路桩板式结构的周期和等效阻尼比为循环优化的输出变量，进行循环计算，计算出适用于公路桩板式结构的BRB的优化后的设计参数，通过在公路桩板式结构中布置确定出设计参数的优化设计BRB，使得地震作用下给公路桩板式结构提供减震作用，并使得公路桩板式结构保持弹性，保证在给定地震作用下，公路桩板式结构与原有路基不发生碰撞，降低公路桩板式结构地震易损性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在本申请文件中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中的BRB设计计算示意图；
图2为本发明中的公路桩板式结构示意图；
图3为本发明中的附加BRB的公路桩板式结构示意图；
图4为本发明实施例中的位移反应谱示意图；
图5为本发明实施例中的BRB的力-位移关系曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种适用于公路桩板式结构的BRB的设计参数优化方法，参考图1至4，包括：
S1：对跨公路桩板式结构进行Pushover（用于结构地震分析的非线性静态方法）分析，确定未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服力、屈服位移、极限位移；
S2：基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服位移，随机确定一附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移的取值，基于设计位移、BRB的延性系数、BRB的屈服应变、BRB的屈服力以及极限位移下的割线刚度，计算出BRB在极限位移下的最大拉力（即极限力）；
S3：计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的有效质量，并基于附加BRB的跨公路桩板式结构的有效质量计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的周期；
S4：基于BRB的延性系数、屈服力以及在极限位移下的最大拉力，计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比；
S5：基于附加BRB的跨公路桩板式结构的周期和等效阻尼比判断出附加BRB的跨公路桩板式结构在位移谱下的结构位移是否满足要求，若是，则将当前获得的BRB的设计参数当作BRB优化设计结果；否则，基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服位移，重新随机确定一附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移的取值，并基于最新的设计位移循环执行步骤S2至S4，直至基于最新获得的附加BRB的跨公路桩板式结构的周期和新的等效阻尼比判断出附加BRB的跨公路桩板式结构在位移谱下的结构位移满足要求时，则将当前获得的BRB的设计参数当作BRB优化设计结果。
在该实施例中，位移谱全称是位移反应谱，为地震工程中的名词，其具体含义表示在特定的地震作用下，不同周期和阻尼的单自由度体系的最大位移。
在该实施例中，基于附加BRB的跨公路桩板式结构的周期和等效阻尼比判断出附加BRB的跨公路桩板式结构在位移谱下的结构位移是否满足要求是指：通过位移谱得到的结构位移应小于通过Pushover分析得到的结构屈服位移，当满足该要求时才能保证结构基本为弹性状态；
位移谱是地震工程中常用的一种分析方法，在给定的地震作用下位移谱是确定的，只需根据结构的周期和阻尼比对应出结构的最大位移，再与Pushover分析得到的屈服位移进行比较即可；
图4即为位移反应谱图示，纵坐标为谱位移，横坐标为结构周期，不同线形表示不同阻尼比，根据周期和阻尼比即可确定在该地震作用下结构的最大位移。
在该实施例中，BRB的优化结果是BRB的设计参数，当BRB满足这些参数时，桩板式能够在给定的地震作用下使结构保持弹性状态，具体参数为：BRB的屈服力，在极限位移下的最大拉力/>，初始刚度/>，屈服刚度比/>以及有效长度/>；因此，将最终满足要求时对应的BRB的屈服力/>，在极限位移下的最大拉力/>当作BRB的优化结果，再结合BRB的其他设计参数，例如初始刚度/>，屈服刚度比/>即可实现对BRB的优化设计。
在该实施例中，BRB的延性系数、屈服应变、屈服应力、极限应变、极限应力均通过BRB的拉伸试验得到，这些参数类似于混凝土的抗压强度，它们作为BRB的固有属性，在生产时由生产商控制。
在另一实施例中，S2：基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服位移，随机确定一附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移的取值，基于设计位移、BRB的延性系数、BRB的屈服应变、BRB的屈服力以及极限位移下的割线刚度，计算出BRB在极限位移下的最大拉力，参考图1，包括：
S201：随机确定一不超过未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服位移的数值，作为附加BRB的跨公路桩板式结构（参考图1，图中的H为跨公路桩板式结构的高度，B为跨公路桩板式结构的宽度）的设计位移；
S202：基于设计位移和附加BRB的跨公路桩板式结构中的几何关系计算出BRB的轴向变形量；
S203：设定BRB的延性系数，基于BRB的延性系数计算出BRB的屈服变形量；
S204：基于BRB的屈服变形量和BRB的屈服应变，确定出BRB的有效长度；
S205：基于BRB的有效长度计算出BRB的极限位移；
S206：基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的极限位移判断出BRB的有效长度和极限位移是否符合预设要求，若是，则基于BRB的当前的轴向变形量、屈服变形量、屈服力以及极限位移下的割线刚度，计算出BRB在极限位移下的最大拉力；
否则，重新确定一新的不超过未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服位移的数值（为保证结构保持弹性，，其中/>为未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服位移），作为附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移，并基于新的设计位移返回执行步骤S202至S205，获得BRB的新的有效长度和新的极限位移，直至基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的极限位移判断出BRB的有效长度和极限位移符合预设要求时，则基于BRB的当前的轴向变形量、屈服变形量、屈服力以及极限位移下的割线刚度，计算出BRB在极限位移下的最大拉力。
在另一实施例中，S202：基于设计位移和附加BRB的跨公路桩板式结构中的几何关系计算出BRB的轴向变形量，参考图1，包括：
；
式中，为BRB的轴向变形量，/>为设计位移，/>为BRB与地面所成角度/>的余弦值。
在另一实施例中，基于BRB的延性系数计算出BRB的屈服变形量，包括：
；
式中，为BRB的屈服变形量，/>为BRB的轴向变形量，/>为BRB的延性系数。
在另一实施例中，S204：基于BRB的屈服变形量和BRB的屈服应变，确定出BRB的有效长度，包括：
；
式中，为BRB的有效长度，/>为BRB的屈服变形量，/>为BRB的屈服应变。
在另一实施例中，S205：基于BRB的有效长度计算出BRB的极限位移，包括：
；
式中，为BRB的极限位移，/>为BRB的有效长度，/>为BRB的极限应变。
在另一实施例中，基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的极限位移判断出BRB的有效长度和极限位移是否符合预设要求，参考图1，包括：
判断出BRB的有效长度是否满足/>且BRB的极限位移/>是否满足，若是，则判定BRB的有效长度和极限位移符合预设要求；
否则，判定BRB的有效长度和极限位移不符合预设要求；
其中，为BRB的总长度，/>为未附加BRB的跨公路桩板式结构的极限位移，/>为BRB与地面所成角度/>的余弦值。
在另一实施例中，基于BRB的当前的轴向变形量、屈服变形量、屈服力以及极限位移下的割线刚度，计算出BRB在极限位移下的最大拉力，包括：
；
式中，为BRB在极限位移下的最大拉力，/>为BRB的屈服力，/>为BRB的当前的轴向变形量，/>为BRB的当前的屈服变形量，/>为BRB的屈服刚度比，/>为BRB的初始刚度（BRB的屈服刚度比和初始刚度的含义参考图5，/>一般可取0.075）。
在另一实施例中，S3：计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的有效质量，并基于附加BRB的跨公路桩板式结构的有效质量计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的周期，包括：
；
；
式中，为附加BRB的跨公路桩板式结构的有效质量，/>为跨公路桩板式结构上部质量，/>为跨公路桩板式结构下部质量，/>为附加BRB的跨公路桩板式结构的周期，/>为圆周率，且/>的取值为3.14，/>为附加BRB的跨公路桩板式结构的整体刚度（/>的计算方式为：/>）。
在另一实施例中，S4：基于BRB的延性系数、屈服力以及在极限位移下的最大拉力，计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比，包括：
基于BRB的延性系数、屈服力以及在极限位移下的最大拉力，计算出BRB的等效阻尼比和未附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比，包括：
；
式中，为BRB的等效阻尼比，/>为圆周率，且/>的取值为3.14，/>为BRB的延性系数，/>为BRB的屈服力，/>为BRB在极限位移下的最大拉力；
；
式中，为未附加BRB的结构的等效阻尼比，/>为未附加BRB的结构的延性系数；
基于BRB的等效阻尼比、未附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比、BRB在极限位移下的最大拉力以及未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服力，计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比，包括：
；
式中，为附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比，/>为未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服力。
上述技术方案以附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移作为循环优化的输入变量，以附加BRB的跨公路桩板式结构的周期和等效阻尼比为循环优化的输出变量，进行循环计算，计算出适用于公路桩板式结构的BRB的优化后的设计参数，通过在公路桩板式结构中布置确定出设计参数的优化设计BRB，使得地震作用下给公路桩板式结构提供减震作用，并使得公路桩板式结构保持弹性，保证在给定地震作用下，公路桩板式结构与原有路基不发生碰撞，降低公路桩板式结构地震易损性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种适用于公路桩板式结构的BRB的设计参数优化方法，其特征在于，包括：
S1：对跨公路桩板式结构进行Pushover分析，确定未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服力、屈服位移、极限位移；
S2：基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服位移，随机确定一附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移的取值，基于设计位移、BRB的延性系数、BRB的屈服应变、BRB的屈服力以及极限位移下的割线刚度，计算出BRB在极限位移下的最大拉力；
S3：计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的有效质量，并基于附加BRB的跨公路桩板式结构的有效质量计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的周期，包括：
式中，为附加BRB的跨公路桩板式结构的有效质量，/>为跨公路桩板式结构上部质量，/>为跨公路桩板式结构下部质量，/>为附加BRB的跨公路桩板式结构的周期，/>为圆周率，且/>的取值为3.14，/>为附加BRB的跨公路桩板式结构的整体刚度；
其中，的计算方式为：/>；
式中，为BRB在极限位移下的最大拉力，/>为BRB与地面所成角度/>的余弦值，为未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服力，/>为设计位移；
S4：基于BRB的延性系数、屈服力以及在极限位移下的最大拉力，计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比，包括：
基于BRB的延性系数、屈服力以及在极限位移下的最大拉力，计算出BRB的等效阻尼比和未附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比，包括：
式中，为BRB的等效阻尼比，/>为圆周率，且/>的取值为3.14，/>为BRB的延性系数，为BRB的屈服力，/>为BRB在极限位移下的最大拉力；
式中，为未附加BRB的结构的等效阻尼比，/>为未附加BRB的结构的延性系数；
基于BRB的等效阻尼比、未附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比、BRB在极限位移下的最大拉力以及未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服力，计算出附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比，包括：
式中，为附加BRB的跨公路桩板式结构的等效阻尼比，/>为未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服力；
S5：基于附加BRB的跨公路桩板式结构的周期和等效阻尼比判断出附加BRB的跨公路桩板式结构在位移谱下的结构位移是否满足要求，若是，则将当前获得的BRB的设计参数当作BRB优化设计结果；否则，基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服位移，重新随机确定一附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移的取值，并基于最新的设计位移循环执行步骤S2至S4，直至基于最新获得的附加BRB的跨公路桩板式结构的周期和新的等效阻尼比判断出附加BRB的跨公路桩板式结构在位移谱下的结构位移满足要求时，则将当前获得的BRB的设计参数当作BRB优化设计结果。
2.根据权利要求1所述的适用于公路桩板式结构的BRB的设计参数优化方法，其特征在于，S2：基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服位移，随机确定一附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移的取值，基于设计位移、BRB的延性系数、BRB的屈服应变、BRB的屈服力以及极限位移下的割线刚度，计算出BRB在极限位移下的最大拉力，包括：
S201：随机确定一不超过未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服位移的数值，作为附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移；
S202：基于设计位移和附加BRB的跨公路桩板式结构中的几何关系计算出BRB的轴向变形量；
S203：设定BRB的延性系数，基于BRB的延性系数计算出BRB的屈服变形量；
S204：基于BRB的屈服变形量和BRB的屈服应变，确定出BRB的有效长度；
S205：基于BRB的有效长度计算出BRB的极限位移；
S206：基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的极限位移判断出BRB的有效长度和极限位移是否符合预设要求，若是，则基于BRB的当前的轴向变形量、屈服变形量、屈服力以及极限位移下的割线刚度，计算出BRB在极限位移下的最大拉力；
否则，重新确定一新的不超过未附加BRB的跨公路桩板式结构的屈服位移的数值，作为附加BRB的跨公路桩板式结构的设计位移，并基于新的设计位移返回执行步骤S202至S205，获得BRB的新的有效长度和新的极限位移，直至基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的极限位移判断出BRB的有效长度和极限位移符合预设要求时，则基于BRB的当前的轴向变形量、屈服变形量、屈服力以及极限位移下的割线刚度，计算出BRB在极限位移下的最大拉力。
3.根据权利要求2所述的适用于公路桩板式结构的BRB的设计参数优化方法，其特征在于，S202：基于设计位移和附加BRB的跨公路桩板式结构中的几何关系计算出BRB的轴向变形量，包括：
式中，为BRB的轴向变形量，/>为设计位移，/>为BRB与地面所成角度/>的余弦值。
4.根据权利要求2所述的适用于公路桩板式结构的BRB的设计参数优化方法，其特征在于，基于BRB的延性系数计算出BRB的屈服变形量，包括：
式中，为BRB的屈服变形量，/>为BRB的轴向变形量，/>为BRB的延性系数。
5.根据权利要求2所述的适用于公路桩板式结构的BRB的设计参数优化方法，其特征在于，S204：基于BRB的屈服变形量和BRB的屈服应变，确定出BRB的有效长度，包括：
式中，为BRB的有效长度，/>为BRB的屈服变形量，/>为BRB的屈服应变。
6.根据权利要求2所述的适用于公路桩板式结构的BRB的设计参数优化方法，其特征在于，S205：基于BRB的有效长度计算出BRB的极限位移，包括：
式中，为BRB的极限位移，/>为BRB的有效长度，/>为BRB的极限应变。
7.根据权利要求2所述的适用于公路桩板式结构的BRB的设计参数优化方法，其特征在于，基于未附加BRB的跨公路桩板式结构的极限位移判断出BRB的有效长度和极限位移是否符合预设要求，包括：
判断出BRB的有效长度是否满足/>且BRB的极限位移/>是否满足，若是，则判定BRB的有效长度和极限位移符合预设要求；
否则，判定BRB的有效长度和极限位移不符合预设要求；
其中，为BRB的总长度，/>为未附加BRB的跨公路桩板式结构的极限位移，/>为BRB与地面所成角度/>的余弦值。
8.根据权利要求2所述的适用于公路桩板式结构的BRB的设计参数优化方法，其特征在于，基于BRB的当前的轴向变形量、屈服变形量、屈服力以及极限位移下的割线刚度，计算出BRB在极限位移下的最大拉力，包括：
式中，为BRB在极限位移下的最大拉力，/>为BRB的屈服力，/>为BRB的当前的轴向变形量，/>为BRB的当前的屈服变形量，/>为BRB的屈服刚度比，/>为BRB的初始刚度。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6425157B1 (en) * | 1999-06-01 | 2002-07-30 | Obayashi Corporation | Elevated bridge infrastructure design method |
| JP4512661B1 (ja) * | 2009-03-26 | 2010-07-28 | 林総事株式会社 | レール座屈防止用保安装置 |
| CN103838918A (zh) * | 2014-01-28 | 2014-06-04 | 广东省建筑设计研究院 | 消能减震结构消能器附加有效阻尼比的取值方法-综合法 |
| CN109598043A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-04-09 | 宁波职业技术学院 | 一种支撑式阻尼器的结构设计方法 |
| CN115680005A (zh) * | 2022-10-09 | 2023-02-03 | 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 | 高烈度多年冻土区高速公路装配式架空结构及施工方法 |
| CN219908541U (zh) * | 2023-02-17 | 2023-10-27 | 安徽省交通控股集团有限公司 | 一种适用于桩板式结构的brb连接装置 |
-
2024
- 2024-01-30 CN CN202410124419.1A patent/CN117648835B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6425157B1 (en) * | 1999-06-01 | 2002-07-30 | Obayashi Corporation | Elevated bridge infrastructure design method |
| JP4512661B1 (ja) * | 2009-03-26 | 2010-07-28 | 林総事株式会社 | レール座屈防止用保安装置 |
| CN103838918A (zh) * | 2014-01-28 | 2014-06-04 | 广东省建筑设计研究院 | 消能减震结构消能器附加有效阻尼比的取值方法-综合法 |
| CN109598043A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-04-09 | 宁波职业技术学院 | 一种支撑式阻尼器的结构设计方法 |
| CN115680005A (zh) * | 2022-10-09 | 2023-02-03 | 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 | 高烈度多年冻土区高速公路装配式架空结构及施工方法 |
| CN219908541U (zh) * | 2023-02-17 | 2023-10-27 | 安徽省交通控股集团有限公司 | 一种适用于桩板式结构的brb连接装置 |
Non-Patent Citations (8)
| Title |
|---|
| 一种以位移为基础的抗震设计方法;弓俊青, 朱晞;包头钢铁学院学报;20000430(第02期);150-154 * |
| 变截面梁与自锚式悬索组合体系静动力性能研究与参数分析;王雨威;中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑;20200115;C034-578 * |
| 地震作用下防屈曲支撑减震结构附加有效阻尼比计算及变化规律研究;吴克川;陶忠;韦光兰;胡大柱;余文正;;振动与冲击;20160128(第02期);146-152 * |
| 基于位移的屈曲约束支撑混凝土框架结构抗震设计方法;刘忠华;李帼昌;杨志坚;高祥;;工业建筑;20170320(第03期);18-24 * |
| 基于位移的抗震设计方法中的等效阻尼模型的研究;马恺泽;鄢红良;刘伯权;梁兴文;;地震工程与工程振动;20130815(第04期);134-139 * |
| 设置BRB桥梁排架墩基于位移抗震设计方法;石岩;王东升;韩建平;;土木工程学报;20170715(第07期);62-68 * |
| 附加位移型与速度型阻尼器的摇摆桁架-钢框架的设计方法与抗震性能研究;章晓炜;中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑;20200415;C038-895 * |
| 高速铁路无砟轨道桩板结构路基动力特性研究;李保俊;马坤全;张欣欣;;石家庄铁道大学学报(自然科学版);20110325(第01期);63-68 * |
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