[发明专利]主梁断面气动自激力的全过程数值模拟方法

权利要求书

1.一种主梁断面气动自激力的全过程数值模拟方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

第一步：根据结构设计图纸，采用可编程参数化设计语言建立大跨度桥梁的有限元计算初始模型；

第二步：基于计算流体力学技术识别出大跨度桥梁主梁断面的气动导数，并将其以可调用数组方式进行存储；

第三步：根据用于抖振分析的风速数据以及识别出的气动导数来确定所创建的气动自激力单元——Aero-dyn18单元中的参数；

第四步：将已确定参数的Aero-dyn18单元添加到第一步所得有限元计算初始模型中，获得已计入气动自激力的有限元计算模型；

第五步：在已计入气动自激力的有限元计算模型上添加静力风荷载及抖振力时程，进行抖振响应非线性时程分析。

2.根据权利要求1所述的主梁断面气动自激力的全过程数值模拟方法，其特征在于第三步所述的气动自激力单元——Aero-dyn18单元可以通过输入9个实常数的方式来确定刚度矩阵K和阻尼矩阵C，以模拟主梁断面的气动刚度和气动阻尼矩阵；该单元具有两个节点，每个节点有6个自由度；Aero-dyn18单元没有固定的几何形状，在两节点i和j之间可任意变换外形；不对称情况下，Aero-dyn18单元矩阵为12×12矩阵，共有9个不同的系数：

0000000000000C1C2C3000000000C4C5C6000000000C7C8C9000000000000000000000000000000000000000000000000000C1C2C3000000000C4C5C6000000000C7C8C900000000000000000000000000.]]>

3.根据权利要求1所述的主梁断面气动自激力的全过程数值模拟方法，其特征在于第四步所述的将已确定参数的Aero-dyn18单元添加到第一步所得有限元计算初始模型的过程中，每个桥面主梁节点处需添加两个Aero-dyn18单元E，包括一个刚度单元和一个阻尼单元；单元E的一个节点为主梁节点i或j，另一个节点可固定在任意位置。