[发明专利]主梁断面气动自激力的全过程数值模拟方法

摘要

主梁断面气动自激力的全过程数值模拟方法是为了解决主梁断面气动自激力的时域化是桥梁抖振时域分析的难点，实现气动自激力时域化方法的可行性和有效性，在已有动力方程推导的基础上，创建了一种专用于模拟气动刚度和气动阻尼的单元——Aero－dyn18单元，并给出了单元的相关参数、特性以及构造示意图。通过在桥梁结构有限元初始模型的基础上添加该Aero－dyn18单元，并采用CFD技术确定出Aero－dyn18单元的相关参数，就可以实现对主梁断面气动自激力的全过程数值模拟。显然与现有气动自激力时域化方法相比，该方法简单实用，大大提高了分析的效率，同时节约了成本，便于广大工程人员中推广应用。

主权项

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。