[发明专利]一种结构等效附加阻尼比计算方法、装置和设备

权利要求书

1.一种结构等效附加阻尼比计算方法，其特征在于，包括：

在桥梁结构的有限元模型中添加支座以约束目标模态的自由度，施加支座强制位移并获取支座反力；

撤除所述支座并在所述有限元模型的目标位置设置阻尼器，在被约束的自由度方向上施加根据所述支座反力生成的外激励载荷；

获取施加所述外激励载荷时，所述桥梁结构的节点位移时程，所述节点位移时程为所述桥梁结构节点的位移随时间变化的关系；

根据所述节点位移时程计算所述目标模态的等效阻尼比。

2.根据权利要求1所述的结构等效附加阻尼比计算方法，其特征在于，在桥梁结构的有限元模型中添加支座以约束目标模态的自由度之前，包括：

根据桥梁的成桥线形建立所述桥梁结构的有限元模型，其中所述有限元模型中不包括阻尼器且自身阻尼比为0；

根据所述有限元模型进行桥梁结构动力特性分析，获得所述桥梁结构各阶模态的自振频率和振型向量。

3.根据权利要求2所述的结构等效附加阻尼比计算方法，其特征在于，所述在桥梁结构的有限元模型中添加支座以约束目标模态的自由度，施加支座强制位移并获取支座反力，包括：

在所述有限元模型中，根据所述被约束的自由度在所述目标模态下的振型向量，施加对应的加支座强制位移至所述桥梁结构变形；

在所述桥梁结构变形后获取所述支座反力。

4.根据权利要求3所述的结构等效附加阻尼比计算方法，其特征在于，还包括：

根据所述被约束的自由度对应的振型向量中绝对值最大的数值和所述桥梁的主梁总长度，计算用于生成所述支座强制位移的放大系数：

其中，am为所述支座强制位移的放大系数，L为所述主梁总长度，|φ_i|、|φ_j|、…、|φ_n|为各个被约束的自由度对应的振型向量的绝对值；

根据所述放大系数和各个被约束的自由度对应的振型向量，计算各个被约束的自由度处施加的支座强制位移：

{S_i,S_j,…,S_n}＝am·{φ_i,φ_j,...,φ_n}

其中，S_i、S_j、...、S_n为各个被约束的自由度处施加的强制位移，φ_i、φ_j,…,φ_n为各个自由度对应的振型向量。

5.根据权利要求1所述的结构等效附加阻尼比计算方法，其特征在于，所述在桥梁结构的有限元模型中添加支座以约束目标模态的自由度，还包括：

对所述目标模态的全部自由度或部分自由度进行约束；

其中，若对所述目标模态的部分自由度进行约束，所述部分自由度中包括所述桥梁结构中每跨绝对值最大的振型向量所对应的自由度。

6.根据权利要求1所述的结构等效附加阻尼比计算方法，其特征在于，所述在被约束的自由度方向上施加根据所述支座反力生成的外激励载荷，还包括：

根据所述支座反力和所述目标模态的圆频率计算所述外激励载荷：

其中，ω为所述目标模态的圆频率；t为所述外激励载荷的当前施加时长，t_max为所述外激励载荷施加总时长，T为所述目标模态的周期,T＝2π/ω；

其中，所述外激励载荷为稳态正弦外激励荷载。