[发明专利]基于多尺度有限元建模的桥梁缆索体系劣化性能分析方法

摘要

本发明公开了一种基于多尺度有限元建模的桥梁缆索体系劣化性能分析方法，包括以下步骤步骤1、建立桥梁结构整体有限元模型并进行计算；步骤2、基于步骤1建立的整体模型确定用于劣化分析的桥梁的有效加载区域；步骤3、根据步骤2的有效加载区域，采用子模型技术建立包含局部缆索和U形肋的正交异性桥面板的局部精细子模型；步骤4、在子模型上建立点蚀损伤模型和微裂纹模型；步骤5、基于子模型技术将整体模型和子模型进行跨尺度衔接，形成包含微细观损伤的精细有限元模型；步骤6、对上述的多尺度模型进行有限元计算并进行劣化分析。

主权项

一种基于多尺度有限元建模的桥梁缆索体系劣化性能分析方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1、建立桥梁结构整体有限元模型，采用单元特征长度为100m的网格划分整体模型，在慢车道上施加车辆移动荷载，计算所有节点的应力时程，即在上桥到下桥的整个过程中车辆移动荷载引起的节点应力变化状态；步骤2、基于所述步骤1建立的桥梁结构整体有限元模型确定用于疲劳劣化分析的桥梁的有效加载区域；步骤3、根据步骤2确定的有效加载区域，采用子模型技术建立包含局部缆索和U形肋的正交异性桥面板的局部精细子模型，并采用单元特征长度为10‑3m的网格划分子模型；步骤4、在所述子模型上建立点蚀损伤模型和微裂纹模型；步骤5、基于子模型技术将整体模型和子模型进行跨尺度衔接，最终形成包含微细观损伤的多尺度有限元模型；步骤6、对所述步骤5中建立的多尺度有限元模型进行有限元计算，得到结构在受交变荷载和环境腐蚀的共同作用下的动力响应以及构件关键部位的应力分布，从而进行该桥梁缆索体系的腐蚀疲劳耦合的劣化分析。