[发明专利]智慧城市震灾推演快速动力时程分析方法有效

专利信息
申请号: 202010554048.2 申请日: 2020-06-17
公开(公告)号: CN111695268B 公开(公告)日: 2022-05-31
发明(设计)人: 刘文锋;韩双洋;周正 申请(专利权)人: 青岛理工大学
主分类号: G06F30/20 分类号: G06F30/20;G06F30/13;G06F119/14
代理公司: 青岛汇智海纳知识产权代理有限公司 37335 代理人: 王皎
地址: 266000 山东省青*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 智慧 城市 震灾 推演 快速 动力 分析 方法
【权利要求书】:

1.一种智慧城市震灾推演快速动力时程分析方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1,建立智慧城市需要监控的建筑信息模型BIM,将数据导入智慧城市GIS平台;

步骤2,计算步骤1中需要监控的建筑各阶振动周期;

步骤3,采用PUSHOVER推覆方法,获得不同振型下基底剪力与结构顶点位移的关系,指定不同动力状态,计算不同动力状态下基底剪力;

步骤4,选取振型数,获得不同模态下顶点位移与基底剪力曲线;

步骤5,根据步骤3确定的不同动力状态的基底剪力,乘以不同模态剪力调整系数其中为第一阶振型参与系数,为第一阶至最大阶振型数的振型参与系数,j=1,2,3,……,r,r为最大振型数;

步骤6,在二阶以上最大振型数以下模态PUSHOVER推覆曲线中,根据步骤5,计算动力状态的基底剪力乘以不同模态剪力调整系数βj后的基底剪力值i为第一次至n次的迭代数;Vi是第i次迭代时,根据上次迭代在第一阶振型下,顶点位移对应的基底剪力;Vip是第i次迭代时,p阶振型下动力状态的基底剪力,基于二阶以上最大振型数以下模态PUSHOVER推覆曲线,根据Vip确定不同模态下的顶点位移uip,uip是第i次迭代时,p阶振型下动力状态的位移;

步骤7,不同动力状态下,按SRSS规则,Ui是第i次迭代时,r个振型动力状态的总位移值;

步骤8,第一次迭代时,根据步骤3计算的第一振型顶点位移u11,计算第一次迭代位移折减系数θ1=u11/U1,第一阶振型第二次迭代的位移值u21=θ1*u11;同理,计算第一次迭代后,第i次迭代位移折减系数θi=ui1/Ui,ui+1 1=θi*ui1,其中i=1,2,3,……,n,n为最后一次迭代次数;

步骤9,根据计算的u21替代步骤8的u11,重复步骤5-7,依次类推,ui+1 1替代ui1,直到(Un-Un-1)/Un<δ,迭代终止,其中δ=1%;

步骤10,当迭代终止时,计算第一振型的折减系数,θi=ui1/Ui,计算第一振型位移占结构总动力状态位移的百分比;

步骤11,将步骤3转化为第一模态下的单自由度体系的方程:

D1(t)为第一模态的动力响应,ζ1为第一模态阻尼比,ω1为第一模态频率,f1(t)为第一模态下的谱加速度值和谱位移关系函数;

步骤12,地震发生后的第一时间,获取场地的地面运动

步骤13,将代入步骤10的方程,计算单自由度动力体系弹塑性微分方程;

步骤14,按以下公式计算第一模态下结构顶点位移

步骤15,根据步骤10,计算多振型下结构的顶点位移

Utop(t)=u1(t)/θn

步骤16,基于步骤3和4多模态PUSHOVER推覆结果,按SRSS规则,合成的多模态位移响应,确定不同楼层多模态位移响应比例,基于Utop(t)按照多模态位移响应比例,分配各楼层的位移响应;

步骤17,将各楼层的位移响应,实时动态加载基于步骤1的BIM建立的GIS平台,实现智慧城市震灾的快速推演。

2.根据权利要求1所述的智慧城市震灾推演快速动力时程分析方法,其特征在于,步骤1中,采用IFC数据导入智慧城市GIS平台。

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