一种导管架基础结构响应情况的快速计算方法
申请人信息
- 申请人:上海勘测设计研究院有限公司; 天津大学
- 申请人地址:200434 上海市虹口区逸仙路388号
- 发明人: 上海勘测设计研究院有限公司; 天津大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种导管架基础结构响应情况的快速计算方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311534375.1 |
| 申请日 | 2023/11/16 |
| 公告号 | CN117454455A |
| 公开日 | 2024/1/26 |
| IPC主分类号 | G06F30/10 |
| 权利人 | 上海勘测设计研究院有限公司; 天津大学 |
| 发明人 | 林琳; 林毅峰; 陈念众; 沈盼盼; 郑廷森; 赵仕伦; 徐浩然; 张洁 |
| 地址 | 上海市虹口区逸仙路388号; 天津市南开区卫津路92号 |
摘要文本
上海勘测设计研究院有限公司; 天津大学获取“一种透气窗帘布”专利技术，微信公众号马克 数据网 。本发明涉及一种导管架基础结构响应情况的快速计算方法，包括以下步骤：建立导管架基础的简化模型，将其主结构简化为若干节点与梁单元构成的结构；定义各个节点的编号，并与各梁单元进行关联，确定各个节点在总体坐标系中的空间坐标；建立各梁单元在其自身的单元坐标系下的局部刚度矩阵Ke；将各个梁单元的局部刚度矩阵Ke转变为总体坐标下的刚度矩阵K；然后通过各个梁单元的刚度矩阵K组装导管架总体刚度矩阵Kt；添加节点约束，通过等效弹簧模拟导管架基础的桩‑土相互作用；根据外载荷，设置节点力的大小及其对应自由度，得到外载荷矩阵F；根据关系方程KtU＝F求解位移矩阵U，获取导管架基础简化模型的各节点所有自由度上的位移。
专利主权项内容
1.一种导管架基础结构响应情况的快速计算方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、建立导管架基础的简化模型：根据导管架基础的几何构型与主尺度，将其主结构每两个管节点之间的撑杆简化为以管节点为首尾节点的梁单元，且梁单元具有12自由度，相邻梁单元之间通过节点刚性连接；S2、建立总体坐标系；定义各个节点的编号，并与各梁单元进行关联，确定各个节点在总体坐标系中的空间坐标；S3、每个梁单元上都建立其自身的单元坐标系，建立各梁单元在其自身的单元坐标系下的局部刚度矩阵K；e矩阵K的各元素K表示在梁单元第j号自由度上产生单位位移或转角且其他自由度位移或转角为0时，在第i号自由度上所需施加的力或力矩的大小；其中，E是导管架的材料的杨氏模量；A是梁单元的横截面积，I是梁单元的长度，I和I分别为梁单元在其自身的单元坐标系的y方向和z方向上的惯性矩，G是梁单元的剪切模量，J是梁单元的极惯性矩；eei, jyzS4、对各个梁单元的局部刚度矩阵K进行坐标转换，使其转变为总体坐标下的刚度矩阵K，eK＝TKT，T为坐标转换矩阵，从而得到各个梁单元在总体坐标下的刚度矩阵K；TeS5、根据各梁单元在总体坐标系下的刚度矩阵K中的元素K，确定其第i号自由度和第j号自由度在导管架基础整体中所对应的自由度编号m和n，将K填入导管架总体刚度矩阵K的第m行和n列，且填入矩阵K同一位置的元素有多个时则将这些元素相加，从而完成导管架总体刚度矩阵K的组装；i, ji, jtttS6、添加节点约束，将导管架基础的桩腿与土壤之间的作用力都等效为弹簧，并施加在桩腿对应的梁单元的节点上，以模拟导管架基础的桩-土相互作用，作为对应节点的约束条件；S7、根据导管架基础所受的外载荷，沿导管架基础分布情况将外载荷转化为各个梁单元的节点的节点力，设置节点力的大小及其对应自由度，得到外载荷矩阵F；S8、根据胡克定律得到导管架总体刚度矩阵K、移矩阵U和外载荷矩阵F的关系方程KtU＝F，求解位移矩阵U，获取导管架基础简化模型的各节点所有自由度上的位移。t 搜索马 克 数 据 网