本發(fā)明涉及一種用于裝配式地鐵站的抗震動力響應(yīng)模擬方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著城市軌道交通系統(tǒng)的快速發(fā)展，裝配式地鐵站作為一種高效的地下基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建方法，越來越受到廣泛關(guān)注。相比傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，裝配式地鐵站采用預(yù)制構(gòu)件拼接的方式，具備施工周期短、對城市交通影響小、資源利用率高等優(yōu)點。然而，裝配式結(jié)構(gòu)的抗震性能與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)存在顯著差異，其抗震設(shè)計和性能評估一直是結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的難點之一。在地震作用下，裝配式地鐵站的結(jié)構(gòu)響應(yīng)會受到多重因素的影響，主要包括大體積混凝土的非線性行為、裝配接頭的力學(xué)性能以及土體結(jié)構(gòu)相互作用等。這些因素在傳統(tǒng)分析方法中難以精確模擬，因此為裝配式地鐵站的抗震動力響應(yīng)提出一種新的模擬方法顯得尤為重要。在地震作用下，裝配式地鐵站的結(jié)構(gòu)響應(yīng)會受到多重因素的影響，主要包括大體積混凝土的非線性行為、裝配接頭的力學(xué)性能以及土體結(jié)構(gòu)相互作用等。這些因素在傳統(tǒng)分析方法中難以精確模擬。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種用于裝配式地鐵站的抗震動力響應(yīng)模擬方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)，可以有效解決上述問題。

2、本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

3、本發(fā)明提供一種用于裝配式地鐵站的抗震動力響應(yīng)模擬方法，包括以下步驟：

4、s1，在有限元軟件平臺中構(gòu)建所述裝配式地鐵站的幾何模型，其中，所述幾何模型包括大體積混凝土部分以及接頭部分，其中，所述大體積混凝土部分使用聚合桿模型模擬，所述接頭部分采用軸剪耦合單元模型模擬；所述大體積混凝土部分使用聚合桿模型模擬具體包括：在二維模型中，定義所述裝配式地鐵站的結(jié)構(gòu)中存在四根互相交叉但獨立的單軸桿，而三維模型中則定義所述裝配式地鐵站的結(jié)構(gòu)中存在由九根單軸桿組成，且每根單軸桿的應(yīng)力貢獻通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換匯總成整體應(yīng)力狀態(tài)；

5、s2，在所述裝配式地鐵站的周圍建立土體單元；并通過共節(jié)點方式與所述裝配式地鐵站的結(jié)構(gòu)相連，模擬所述土體單元與所述裝配式地鐵站的剛性連接；然后使用mys模型來模擬土體單元在地震作用下的非線性行為，最后獲取所述裝配式地鐵站的抗震性能。

6、本發(fā)明進一步提供一種用于裝配式地鐵站的抗震動力響應(yīng)模擬系統(tǒng)，包括：

7、處理器；

8、用于存儲處理器可執(zhí)行指令的存儲器；其中，所述處理器被配置為調(diào)用所述存儲器存儲的指令，以執(zhí)行上述的方法。

9、本發(fā)明進一步提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其存儲有計算機程序，所述計算機程序能夠被所述計算機可讀存儲介質(zhì)所在設(shè)備的處理器執(zhí)行，以實現(xiàn)上述的方法。

10、本發(fā)明的有益效果是：

11、1、計算實時性好：本發(fā)明通過聚合桿模型（aggregated?line?model,?alm）和軸剪耦合單元模型實現(xiàn)了對裝配式地鐵站中大體積混凝土及復(fù)雜接頭非線性行為的高效模擬。與傳統(tǒng)三維混凝土模型對比，聚合桿凝土塑性損傷模型計算效率更高、使用方式簡單，在計算精度不降低的情況下，大大減少了計算時間和提高了計算的穩(wěn)定性。

12、2、計算精度高：本發(fā)明中的聚合桿模型(alm)能夠精確模擬大體積裝配式結(jié)構(gòu)在荷載下的非線性行為，包括非線性滯回行為、剛度退化、強度退化等現(xiàn)象。軸剪耦合單元模型可以有效考慮裝配式地鐵站結(jié)構(gòu)中接頭在軸力和剪力共同作用下的力學(xué)行為，使得接頭的承載能力更貼近實際，提高了裝配式結(jié)構(gòu)抗震分析的精確性。

13、3、適用性廣：本發(fā)明的抗震模擬方法兼具適用性和靈活性，既適用于裝配式地鐵站，也適用于其他大體積混凝土結(jié)構(gòu)的靜動力分析。并且，聚合桿模型的參數(shù)易于調(diào)整，可以根據(jù)具體工程需求靈活適配到其他裝配式結(jié)構(gòu)中。

技術(shù)特征：

1.一種用于裝配式地鐵站的抗震動力響應(yīng)模擬方法，其特征在于，包括以下步驟，

2.如權(quán)利要求1所述的用于裝配式地鐵站的抗震動力響應(yīng)模擬方法，其特征在于，所述在二維模型中，定義所述裝配式地鐵站的結(jié)構(gòu)中存在四根互相交叉但獨立的單軸桿，而三維模型中則定義所述裝配式地鐵站的結(jié)構(gòu)中存在由九根單軸桿組成，且每根單軸桿的應(yīng)力貢獻通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換匯總成整體應(yīng)力狀態(tài)的步驟，具體包括：

3.如權(quán)利要求2所述的用于裝配式地鐵站的抗震動力響應(yīng)模擬方法，其特征在于，在步驟s1中，所述接頭部分采用軸剪耦合單元模型模擬具體包括：

4.如權(quán)利要求1所述的用于裝配式地鐵站的抗震動力響應(yīng)模擬方法，其特征在于，在步驟s2中，所述使用mys模型來模擬土體單元在地震作用下的非線性行為，最后獲取所述裝配式地鐵站的抗震性能的步驟具體包括：

5.一種用于裝配式地鐵站的抗震動力響應(yīng)模擬系統(tǒng)，其特征在于，包括：

6.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，存儲有計算機程序，所述計算機程序能夠被所述計算機可讀存儲介質(zhì)所在設(shè)備的處理器執(zhí)行，以實現(xiàn)如權(quán)利要求1至4任意一項所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種用于裝配式地鐵站的抗震動力響應(yīng)模擬方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)。所述方法包括以下步驟：S1，在有限元軟件平臺中構(gòu)建所述裝配式地鐵站的幾何模型，其中，所述幾何模型包括大體積混凝土部分以及接頭部分，其中，所述大體積混凝土部分使用聚合桿模型模擬，所述接頭部分采用軸剪耦合單元模型模擬；S2，在所述裝配式地鐵站的周圍建立土體單元；并通過共節(jié)點方式與所述裝配式地鐵站的結(jié)構(gòu)相連，模擬所述土體單元與所述裝配式地鐵站的剛性連接；然后使用MYS模型來模擬土體單元在地震作用下的非線性行為，最后通過多個屈服面捕捉土體單元的累積塑性變形。

技術(shù)研發(fā)人員：王煒,古泉,熊友
受保護的技術(shù)使用者：廈門大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30