【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种预测电缆支架疲劳寿命的方法，属于结构动力响应和疲劳寿命预测领域。
技术介绍
典型的的三层结构圆隧道，断面分区如下：最上层为排烟道，中间层为行车道，最下层为电缆、管廊通道。这种隧道将交通、消防、联络等功能集于一体而无需设置额外通道，降低了施工风险和工程造价。重型电力电缆通过支架安放在下部空箱内(即下层结构)，轨道则安装在空箱顶板上用于行走地铁列车，因此电缆支架会直接受到地铁传来的振动荷载。大量研究表明，这种振动虽然幅值不高，但持续时间长且范围广，所以电缆自重较大时支架的根部有可能发生疲劳破坏。这种破坏一旦发生将导致高额的维修代价，所以有必要对这类电缆支架在振动荷载作用下的疲劳寿命进行预测，以便在设计阶段做出合理的应对措施。预测支架疲劳寿命最直接的方法是在支架上粘贴应变片，测出列车经过时根部的应变时程，然后做出S-N曲线进行疲劳分析。然而实测法存在以下三点不足：第一，管线一般和隧道平行施工，这种方法实际是在电缆安装完毕后进行，无法在设计阶段提供指导；第二，测点处于封闭的空箱内，这对现场的电源、通信有较高要求，增加了测试难度；第三，由于地铁振动具有较大的随机性，特别是地质资料和结构参数的不确定性，导致需要在同一点进行多次采样后才能确定合适的时程曲线，也意味着某一次测试的数据无法为其他工程提供参考。随着现代计算机性能提升，利用有限元求解振动问题已成为了一种有效的方法。计算时将“列车-轨道”作为振源子系统单独分析，再将轨道底部反力作为输入作用在“隧道-土体”下一级子系统上，进行振动传播以及结构振动分析。提取模型中电缆处节点的加速度时程，就可以对电...
【技术保护点】
一种地铁隧道电缆支架疲劳可靠性的预测方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：第一步：选取列车‑轨道‑隧道‑地层系统模型的列车参数、轨道参数、隧道参数和地层参数中n个随机变量[X1,X2,...Xn]，指定疲劳寿命设计值并建立支架疲劳寿命的功能函数，确定n个随机变量服从各自的分布律、均值μi以及方差σi，随机选取一个疲劳寿命设计值作为当前疲劳寿命设计值；第二步：根据响应面方法，生成n个随机变量的m个样本{[x1(1),x2(1),...xn(1)]、[x1(2),x2(2),...xn(2)]、[x1(m),x2(m),...xn(m)]}，其中m为功能函数中待定系数的个数，然后随机选取一个样本作为当前样本；第三步：根据所述当前样本的数值建立列车‑轨道、隧道‑土体、支架‑电缆的有限元模型，选取轨道不平顺谱，通过时频域转换生成不平顺空间波形，根据不平顺空间波形，调整列车‑轨道有限元模型中梁单元节点的纵坐标；第四步：求解列车‑轨道有限元模型，具体为：根据钢轨单元数目确定荷载步的步数，然后按照所述步数在轨道上将列车模型位置不断前进，每次前进的距离为一个梁单元长度，每前进一次，就求解当前的列车‑轨...
【技术特征摘要】
1.一种地铁隧道电缆支架疲劳可靠性的预测方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：第一步：选取列车-轨道-隧道-地层系统模型的列车参数、轨道参数、隧道参数和地层参数中n个随机变量[X1,X2,...Xn]，指定疲劳寿命设计值并建立支架疲劳寿命的功能函数，确定n个随机变量服从各...
【专利技术属性】
技术研发人员：李雪，李晨，肖晶，丁宁，郭彤，吴锁平，陶青松，曹志亮，张瑞永，吴述关，缪志伟，仪涛，
申请(专利权)人：江苏省电力公司南京供电公司，中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，东南大学，国网江苏省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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