一种摩擦摆动支座水平摩阻力确定方法及确定装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种摩擦摆动支座水平摩阻力确定方法及确定装置，涉及结构边界非线性分析技术领域，该方法包括：获取支座最大摩阻力和设定时间段内的支座滑动速度；基于支座最大摩阻力，根据摩擦摆动支座摩阻力与支座滑动速度之间的关系，建立摩擦摆动支座摩阻力随支座滑动速度变化的摩擦摆动支座摩阻力迭代模型，并根据设定时间段内支座滑动速度变化，获取设定时间段内的摩擦摆动支座摩阻力；根据设定时间段内支座滑动位移变化，获取设定时间段内的摩擦摆动支座恢复力；根据设定时间段内摩擦摆动支座摩阻力和摩擦摆动支座恢复力，确定设定时间段内摩擦摆动支座水平摩阻力。解决了现有技术需要逐步积分，计算量大，计算结果波动大的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种摩擦摆动支座水平摩阻力确定方法及确定装置


[0001]本专利技术涉及结构边界非线性分析
，具体涉及一种摩擦摆动支座水平摩阻力确定方法及确定装置。

技术介绍

[0002]支座广泛应用于桥梁、房建等结构中，具有传力、耗能等作用。常用支座型式包括板式橡胶支座、球型支座、摩擦摆隔振支座等。以上支座型式在水平向运动时均会产生摩阻力，摩阻力对结构的响应有影响，尤其是在动力荷载作用下。因此，摩阻力的精准计算对结构的响应的确定是至关重要的。
[0003]在现有技术中，一般采用WEN单元建立一阶刚性常微分方程进行数值计算，存在需要进行逐步积分，计算工作量大，积分步长大时，摩阻力计算结果波动大的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种摩擦摆动支座水平摩阻力确定方法及确定装置，能够解决现有技术中采用WEN单元建立一阶刚性常微分方程进行数值计算，存在需要进行逐步积分，计算工作量大，积分步长大时，摩阻力计算结果波动大的问题。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0006]一方面，本方案提供一种摩擦摆动支座水平摩阻力确定方法，包括：
[0007]获取支座最大摩阻力和设定时间段内的支座滑动速度；
[0008]基于支座最大摩阻力，根据摩擦摆动支座摩阻力与支座滑动速度之间的关系，建立摩擦摆动支座摩阻力随支座滑动速度变化的摩擦摆动支座摩阻力迭代模型，并根据设定时间段内支座滑动速度变化，获取设定时间段内的摩擦摆动支座摩阻力；
[0009]根据设定时间段内支座滑动位移变化，获取设定时间段内的摩擦摆动支座恢复力；
[0010]根据设定时间段内摩擦摆动支座摩阻力和摩擦摆动支座恢复力，确定设定时间段内摩擦摆动支座水平摩阻力。
[0011]在一些可选的方案中，所述的根据设定时间段内支座滑动速度变化，获取设定时间段内的摩擦摆动支座摩阻力，包括：
[0012]根据当前时刻摩阻力阈值判定值、支座滑动速度系数和下一时刻支座滑动速度，确定下一时刻摩阻力阈值判定值；
[0013]根据下一时刻摩阻力阈值判定值和支座最大摩阻力，确定下一时刻支座摩阻力；
[0014]重复上述步骤，直至获取设定时间段内的摩擦支座摩阻力。
[0015]在一些可选的方案中，根据公式：z
t+1
＝z
t
+k
·
v
t+1
·
Δt，确定下一时刻摩阻力阈值判定值；
[0016]其中，z
t+1
为下一时刻摩阻力阈值判定值，z
t
为当前时刻摩阻力阈值判定值，k为支
座滑动速度系数，v
t+1
为下一时刻支座滑动速度，Δt为下一时刻与当前时刻的时间间隔。
[0017]在一些可选的方案中，根据公式：v＝sint，确定支座滑动速度；
[0018]其中，v为支座滑动速度，t为时间。
[0019]在一些可选的方案中，所述的根据下一时刻摩阻力阈值判定值和支座最大摩阻力，确定下一时刻摩擦摆动支座摩阻力，包括：
[0020]下一时刻摩阻力阈值判定值的绝对值大于等于1时，下一时刻摩擦摆动支座摩阻力的大小等于支座最大摩阻力，下一时刻摩擦摆动支座摩阻力的符号与下一时刻摩阻力阈值判定值相同；
[0021]下一时刻摩阻力阈值判定值的绝对值小于1时，下一时刻摩擦摆动支座摩阻力等于支座最大摩阻力与下一时刻摩阻力阈值判定值的乘积。
[0022]在一些可选的方案中，根据公式：
[0023]确定下一时刻摩擦摆动支座摩阻力；
[0024]其中，f2为下一时刻摩擦摆动支座摩阻力，f
y
为支座最大摩阻力。
[0025]在一些可选的方案中，根据公式：确定下一时刻摩擦摆动支座恢复力；
[0026]其中，f1为下一时刻摩擦摆动支座恢复力，P为支座竖向反力，u
t+1
为下一时刻支座滑动位移，R为支座滑动球面半径；
[0027]在设定时间段内重复此步骤，直至获取设定时间段内摩擦摆动支座恢复力。
[0028]在一些可选的方案中，根据公式：u＝1
‑
cos t，确定支座滑动位移；
[0029]其中，u为支座滑动位移，t为时间。
[0030]在一些可选的方案中，根据公式：F
t+1
＝f1+f2，确定下一时刻摩擦摆动支座水平摩阻力；
[0031]其中，F
t+1
为下一时刻摩擦摆动支座水平摩阻力；
[0032]重复此步骤，直至获取设定时间段内的摩擦摆动支座水平摩阻力。
[0033]另一方面，本方案提供一种摩擦摆动支座水平摩阻力确定装置，包括：
[0034]参数获取模块，其用于获取支座最大摩阻力和设定时间段内的支座滑动速度；
[0035]摩擦摆动支座摩阻力确定模块，其用于基于支座最大摩阻力，根据摩擦摆动支座摩阻力与支座滑动速度之间的关系，建立摩擦摆动支座摩阻力随支座滑动速度变化的摩擦摆动支座摩阻力迭代模型，并根据设定时间段内支座滑动速度变化，获取设定时间段内的摩擦摆动支座摩阻力；
[0036]摩擦摆动支座恢复力确定模块，其用于根据设定时间段内支座滑动位移变化，获取设定时间段内的摩擦摆动支座恢复力；
[0037]摩擦摆动支座水平摩阻力确定模块，其用于根据设定时间段内摩擦摆动支座摩阻力和摩擦摆动支座恢复力，确定设定时间段内摩擦摆动支座水平摩阻力。
[0038]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本方案通过获取支座最大摩阻力和设定时间段内的支座滑动速度；基于支座最大摩阻力，根据摩擦摆动支座摩阻力与支座滑动速度之间的关系，建立摩擦摆动支座摩阻力随支座滑动速度变化的摩擦摆动支座摩阻力迭代模
型，并根据设定时间段内支座滑动速度变化，获取设定时间段内的摩擦摆动支座摩阻力；根据设定时间段内支座滑动位移变化，获取设定时间段内的摩擦摆动支座恢复力；根据设定时间段内摩擦摆动支座摩阻力和摩擦摆动支座恢复力，确定设定时间段内摩擦摆动支座水平摩阻力。解决了现有技术中采用WEN单元建立一阶刚性常微分方程进行数值计算，存在需要进行逐步积分，计算工作量大，积分步长大时，摩阻力计算结果波动大的问题。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]图1为本专利技术实施例中摩擦摆动支座水平摩阻力确定方法的流程示意图；
[0041]图2为本专利技术实施例中摩擦摆动支座摩阻力迭代模型的示意图；
[0042]图3为本专利技术实施例中方案确定的摩阻力与WEN单元模型获取的摩阻力对比示意图；
[0043]图中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摩擦摆动支座水平摩阻力确定方法，其特征在于，包括：获取支座最大摩阻力和设定时间段内的支座滑动速度；基于支座最大摩阻力，根据摩擦摆动支座摩阻力与支座滑动速度之间的关系，建立摩擦摆动支座摩阻力随支座滑动速度变化的摩擦摆动支座摩阻力迭代模型，并根据设定时间段内支座滑动速度变化，获取设定时间段内的摩擦摆动支座摩阻力；根据设定时间段内支座滑动位移变化，获取设定时间段内的摩擦摆动支座恢复力；根据设定时间段内摩擦摆动支座摩阻力和摩擦摆动支座恢复力，确定设定时间段内摩擦摆动支座水平摩阻力。2.如权利要求1所述的摩擦摆动支座水平摩阻力确定方法及确定装置，其特征在于，所述的根据设定时间段内支座滑动速度变化，获取设定时间段内的摩擦摆动支座摩阻力，包括：根据当前时刻摩阻力阈值判定值、支座滑动速度系数和下一时刻支座滑动速度，确定下一时刻摩阻力阈值判定值；根据下一时刻摩阻力阈值判定值和支座最大摩阻力，确定下一时刻支座摩阻力；重复上述步骤，直至获取设定时间段内的摩擦支座摩阻力。3.如权利要求2所述的摩擦摆动支座水平摩阻力确定方法及确定装置，其特征在于，根据公式：z
t+1
＝z
t
+k
·
v
t+1
·
Δt，确定下一时刻摩阻力阈值判定值；其中，z
t+1
为下一时刻摩阻力阈值判定值，z
t
为当前时刻摩阻力阈值判定值，k为支座滑动速度系数，v
t+1
为下一时刻支座滑动速度，Δt为下一时刻与当前时刻的时间间隔。4.如权利要求3所述的摩擦摆动支座水平摩阻力确定方法及确定装置，其特征在于，根据公式：v＝sin t，确定支座滑动速度；其中，v为支座滑动速度，t为时间。5.如权利要求3所述的摩擦摆动支座水平摩阻力确定方法及确定装置，其特征在于，所述的根据下一时刻摩阻力阈值判定值和支座最大摩阻力，确定下一时刻摩擦摆动支座摩阻力，包括：下一时刻摩阻力阈值判定值的绝对值大于等于1时，下一时刻摩擦摆动支座摩阻力的大小等于支座最大摩阻力，下一时刻摩擦摆动支...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑仁安，秦顺全，陈宇，肖海珠，汪珍，王哲尧，韩若愚，
申请(专利权)人：中铁大桥勘测设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：