[发明专利]一种基于FEA的斜拉桥动力特性分析方法

摘要

本发明涉及斜拉桥动力特性分析技术领域，提供一种基于FEA的斜拉桥动力特性分析方法，首先建立待分析斜拉桥的有限元模型；然后改变有限元模型的边界条件，构建半漂浮体系、漂浮体系、塔梁固结体系斜拉桥的有限元模型；接着在有限元模型中加入多种静力载荷工况，采用多重Ritz向量法得到每种结构体系斜拉桥的各阶自振频率，分析结构体系与斜拉桥自振频率间的关系；然后构建每种结构体系斜拉桥的无辅助墩有限元模型，分析有无辅助墩与斜拉桥各阶自振频率间的关系；最后构建待分析斜拉桥的不同钢混比下的有限元模型，分析钢混比与待分析斜拉桥各阶自振频率间的关系。本发明能够对斜拉桥的整体动力特性进行分析，而且效率高、结果准确性高。

主权项

1.一种基于FEA的斜拉桥动力特性分析方法，所述斜拉桥包括主塔、主梁和墩柱，其特征在于，包括下述步骤：步骤1：收集待分析斜拉桥的设计图纸、施工记录、竣工验收资料、监理日志及历次养护维修资料，利用有限元软件Midas/civil来建立待分析斜拉桥的有限元模型；步骤2：在待分析斜拉桥的有限元模型的基础上，改变待分析斜拉桥的有限元模型的边界条件，构建三种结构体系斜拉桥的有限元模型，所述三种结构体系斜拉桥为半漂浮体系斜拉桥、漂浮体系斜拉桥、塔梁固结体系斜拉桥；步骤3：在每种结构体系斜拉桥的有限元模型中，均加入静力载荷工况，并采用多重Ritz向量法得到每种结构体系斜拉桥的前10阶振型图和各阶自振频率，通过比较不同结构体系斜拉桥的各阶自振频率得到斜拉桥结构体系与斜拉桥自振频率间的关系，通过比较不同结构体系斜拉桥的纵漂振型出现的时间得到斜拉桥结构体系与斜拉桥纵向刚度间的关系；步骤4：在每种结构体系斜拉桥的有限元模型的基础上，构建每种结构体系斜拉桥的无辅助墩有限元模型，在每种结构体系斜拉桥的无辅助墩有限元模型中均加入与步骤3中相同的静力载荷工况，并采用多重Ritz向量法得到每种结构体系斜拉桥无辅助墩时的10阶振型图和各阶自振频率，通过比较每种结构体系斜拉桥有无辅助墩时的各阶自振频率得到有无辅助墩与斜拉桥各阶自振频率间的关系。