公开(公告)号：CN115587413A

公开(公告)日：2023-01-10

申请号：CN202211278332.7

申请日：2022-10-19

申请人： 中国铁路设计集团有限公司 ,  天津大学 ,  中南大学 ,  西南交通大学 ,  同济大学 ,  中铁大桥勘测设计院集团有限公司 ,  中国建筑第六工程局有限公司

发明人： 王雨权 ,  苏伟 ,  霍学晋 ,  廖立坚 ,  李林安 ,  国巍 ,  勾红叶 ,  管仲国 ,  王秀艳 ,  周俊龙 ,  彭建东

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/23 ,  G06F17/16 ,  G06F111/04 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种变截面空间梁单元刚度与一致质量矩阵求解方法，包括以下步骤：建立悬臂梁约束的广义坐标系；建立无刚体位移的刚度矩阵；建立包含刚体位移的刚度矩阵；建立忽略剪切作用时的一致质量矩阵；建立考虑剪切作用时的一致质量矩阵；形成变截面空间梁单元数字孪生模型。本发明利用悬臂梁约束的广义坐标系，采用力插值函数建立无刚体位移的截面刚度矩阵和柔度矩阵，利用虚功原理分别求解出考虑剪切效应和忽略剪切效应情况下的单元刚度矩阵，求得广义坐标系中各位移变形量表达式，进而建立起对应的形函数矩阵，将形函数矩阵代入一致质量矩阵的一般积分表达式即可求得单元一致质量，建立了变截面空间梁单元的刚度与一致质量矩阵计算技术。

公开(公告)号：CN114818094A

公开(公告)日：2022-07-29

申请号：CN202210737866.5

申请日：2022-06-28

申请人： 中国铁路设计集团有限公司 ,  天津大学 ,  西南交通大学 ,  中铁大桥勘测设计院集团有限公司 ,  同济大学

发明人： 王雨权 ,  苏伟 ,  廖立坚 ,  李林安 ,  勾红叶 ,  霍学晋 ,  管仲国 ,  刘祥君 ,  李艳 ,  白青波 ,  吴迪 ,  张兴华

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/20 ,  G06F119/08 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种铁路桥墩数字孪生温度效应仿真计算方法，包括以下步骤：输入桥墩物理模型外轮廓尺寸；划分单元并数字化所需几何参数；输入作用温度；计算等截面桥墩的等效温度荷载；计算变截面桥墩的等效温度荷载；计算温度效应。本发明针对铁路等截面及变截面桥墩的温度效应计算建立数字孪生仿真模型问题，通过考虑桥墩截面几何尺寸的自定义温度场输入格式，将温度场数字孪生模型数值化；然后通过引入初轴力、初弯矩的概念，基于单元力学平衡关系，计算出变截面桥墩对应的最终的温度效应等效节点力。本发明结合常规的等截面温度效应等效节点力，共同构建了桥墩实体模型与数据驱动孪生模型之间温度效应仿真计算的准确映射关系。

公开(公告)号：CN114818094B

公开(公告)日：2022-09-23

申请号：CN202210737866.5

申请日：2022-06-28

申请人： 中国铁路设计集团有限公司 ,  天津大学 ,  西南交通大学 ,  中铁大桥勘测设计院集团有限公司 ,  同济大学

发明人： 王雨权 ,  苏伟 ,  廖立坚 ,  李林安 ,  勾红叶 ,  霍学晋 ,  管仲国 ,  刘祥君 ,  李艳 ,  白青波 ,  吴迪 ,  张兴华

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/20 ,  G06F119/08 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种铁路桥墩数字孪生温度效应仿真计算方法，包括以下步骤：输入桥墩物理模型外轮廓尺寸；划分单元并数字化所需几何参数；输入作用温度；计算等截面桥墩的等效温度荷载；计算变截面桥墩的等效温度荷载；计算温度效应。本发明针对铁路等截面及变截面桥墩的温度效应计算建立数字孪生仿真模型问题，通过考虑桥墩截面几何尺寸的自定义温度场输入格式，将温度场数字孪生模型数值化；然后通过引入初轴力、初弯矩的概念，基于单元力学平衡关系，计算出变截面桥墩对应的最终的温度效应等效节点力。本发明结合常规的等截面温度效应等效节点力，共同构建了桥墩实体模型与数据驱动孪生模型之间温度效应仿真计算的准确映射关系。

公开(公告)号：CN114638046B

公开(公告)日：2022-08-09

申请号：CN202210511550.4

申请日：2022-05-12

申请人： 中国铁路设计集团有限公司 ,  中铁大桥勘测设计院集团有限公司 ,  西南交通大学 ,  天津大学 ,  同济大学

发明人： 王雨权 ,  苏伟 ,  廖立坚 ,  霍学晋 ,  勾红叶 ,  李林安 ,  管仲国 ,  刘龙 ,  傅安民 ,  杨智慧 ,  李晓波

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/23 ,  G06T17/20 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种铁路桥墩数字孪生变截面仿真计算方法，包括以下步骤：输入桥墩的总体截面尺寸信息；划分单元并计算对应轮廓信息；数字化每一个单元上下端两个截面的信息；计算每一个截面的几何特性；计算每一个桥墩单元的单元刚度矩阵；计算每一个桥墩单元的等效节点荷载；组成桥墩整体刚度矩阵及整体载荷列阵。本发明通过自定义任意截面输入格式及基于泊松方程的有限元求解方法，构建了任意截面几何特性计算方法；通过基于力的平衡及余能定理、卡氏第二定理，推导了变截面空间梁单元刚度矩阵，利用结构力学法得到等效节点荷载，进而建立了变截面空间梁单元技术。本发明对数字孪生仿真模型的刚度及载荷进行准确模拟，解决其准确性难题。

公开(公告)号：CN115062503A

公开(公告)日：2022-09-16

申请号：CN202210506235.2

申请日：2022-05-11

申请人： 中国铁路设计集团有限公司 ,  西南交通大学 ,  中铁大桥勘测设计院集团有限公司 ,  天津大学 ,  同济大学

发明人： 苏伟 ,  王雨权 ,  廖立坚 ,  勾红叶 ,  霍学晋 ,  李林安 ,  管仲国 ,  刘祥君 ,  宋威 ,  苗永抗 ,  蒋鹏 ,  薛杰 ,  闻济舟 ,  张海 ,  胡宇 ,  李大海 ,  徐平伟 ,  杨银庆 ,  高显平 ,  刘强

IPC分类号： G06F30/23

摘要： 本发明公开了一种铁路梅花式承台数字孪生内力仿真计算方法，包括以下步骤：输入铁路梅花式承台的外轮廓尺寸信息；建立梅花式实体物理承台对应的数字孪生内力仿真计算模型架构；对构建的数字孪生模型架构，赋予模型尺寸；对构建的数字孪生模型架构，赋予单元特性；组成承台数字孪生模型的整体刚度矩阵及载荷列阵。本发明通过构建高精度模拟实体梅花式承台内力特点的数字孪生模型架构，并赋予数字孪生模型几何信息、弹性模量等参数，并采用空间梁单元刚度矩阵模拟数字孪生模型包含的每一个受拉杆及受压杆赋予单元属性，进而建立了铁路梅花式承台的数字孪生模型。本发明解决铁路梅花式承台数字孪生模型的准确性、自主性方向的难题。

公开(公告)号：CN115062450A

公开(公告)日：2022-09-16

申请号：CN202210506220.6

申请日：2022-05-11

申请人： 中国铁路设计集团有限公司 ,  中铁大桥勘测设计院集团有限公司 ,  西南交通大学 ,  天津大学 ,  同济大学

发明人： 苏伟 ,  王雨权 ,  廖立坚 ,  霍学晋 ,  勾红叶 ,  李林安 ,  管仲国 ,  宋威 ,  苗永抗 ,  蒋鹏 ,  薛杰 ,  林鸿洸 ,  闻济舟 ,  冯沛 ,  梁正中 ,  浑铁链 ,  李战胜 ,  吴长发 ,  万明 ,  杨国静

IPC分类号： G06F30/20 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种铁路行列式承台数字孪生内力仿真计算方法，包括以下步骤：输入铁路行列式承台的外轮廓尺寸信息；建立行列式实体物理承台对应的数字孪生内力仿真计算模型架构；对构建的行列式数字孪生模型架构，赋予其模型尺寸；对构建的行列式数字孪生模型架构，赋予其单元特性；组成行列式承台数字孪生模型的整体刚度矩阵及载荷列阵。本发明针对铁路行列式承台建立数字孪生内力仿真模型问题，建立了铁路行列式承台的数字孪生模型。本发明能够针对交通运输领域铁路行列式承台的数字孪生内力仿真模型的内力计算进行准确模拟，解决铁路行列式承台数字孪生模型准确性、自主性方向的难题。

公开(公告)号：CN114638046A

公开(公告)日：2022-06-17

申请号：CN202210511550.4

申请日：2022-05-12

申请人： 中国铁路设计集团有限公司 ,  中铁大桥勘测设计院集团有限公司 ,  西南交通大学 ,  天津大学 ,  同济大学

发明人： 王雨权 ,  苏伟 ,  廖立坚 ,  霍学晋 ,  勾红叶 ,  李林安 ,  管仲国 ,  刘龙 ,  傅安民 ,  杨智慧 ,  李晓波

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/23 ,  G06T17/20 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种铁路桥墩数字孪生变截面仿真计算方法，包括以下步骤：输入桥墩的总体截面尺寸信息；划分单元并计算对应轮廓信息；数字化每一个单元上下端两个截面的信息；计算每一个截面的几何特性；计算每一个桥墩单元的单元刚度矩阵；计算每一个桥墩单元的等效节点荷载；组成桥墩整体刚度矩阵及整体载荷列阵。本发明通过自定义任意截面输入格式及基于泊松方程的有限元求解方法，构建了任意截面几何特性计算方法；通过基于力的平衡及余能定理、卡氏第二定理，推导了变截面空间梁单元刚度矩阵，利用结构力学法得到等效节点荷载，进而建立了变截面空间梁单元技术。本发明对数字孪生仿真模型的刚度及载荷进行准确模拟，解决其准确性难题。

公开(公告)号：CN118520563A

公开(公告)日：2024-08-20

申请号：CN202410669991.6

申请日：2024-05-28

申请人： 中国建筑第六工程局有限公司 ,  中国铁路设计集团有限公司 ,  同济大学 ,  中南大学 ,  中铁大桥勘测设计院集团有限公司

发明人： 周俊龙 ,  李晓波 ,  王雨权 ,  管仲国 ,  苏伟 ,  刘晓敏 ,  霍学晋 ,  国巍 ,  廖立坚 ,  赖智鹏 ,  徐健强 ,  李晓鹏 ,  谢朋林 ,  耿文宾 ,  李晓磊 ,  李飞 ,  蔡送宝 ,  邑强

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/23 ,  G06F119/02

摘要： 本发明是一种铁路桥梁典型减隔震设计显式计算方法，包括以下步骤：建立铁路减隔震桥梁地震位移响应与设计地震加速度谱谱值的关联表达；建立减隔震桥梁等效线性结构周期与减隔震系统设计参数的关联表达；建立减隔震桥梁等效阻尼比与减隔震系统设计参数的关联表达；采用显式的幂函数形式建立加速度谱值为自变量、地震位移响应为因变量的求解表达；建立幂函数系数的求解表达；根据显式函数关系求取任意地震荷载作用下位移响应。本发明提出了一种铁路减隔震桥梁显示计算方法，可显著提高分析效率，计算结果精度高，与传统非线性时程分析方法具有较好的一致性。

公开(公告)号：CN118278078A

公开(公告)日：2024-07-02

申请号：CN202410317867.3

申请日：2024-03-20

申请人： 中国国家铁路集团有限公司 ,  中国铁路设计集团有限公司 ,  同济大学

发明人： 苏伟 ,  管仲国 ,  王雨权 ,  李晓波 ,  李艳 ,  胡乔林 ,  李明珂 ,  廖立坚 ,  贺金海 ,  杨智慧

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/20 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种标准型铁路桥梁混凝土挡块构造及其计算方法，其构造包括挡块主体，挡块主体朝向主梁的一侧形成切角部，切角部处设置有缓冲垫层，缓冲垫层与主梁相抵，形成水平限位约束；其计算方法，包括以下步骤：确定破坏模式；确定挡块构造的水平承载力表达；确定U型主筋的面积满足表达；确定环形主筋的面积满足表达；确定挡块主体的承载角满足表达；确定调整台座的尺寸满足表达；确定挡块主体中水平箍筋的满足表达；完成设计计算。本发明建立保障挡块构造稳定破坏模式的相关设计参数和构造要求，实现了设计中对新型挡块承载力的合理预测。本发明彻底改变桥梁抗震构造措施仅能进行定性设计，难以保障其实际防落梁功效的状况。

公开(公告)号：CN118207787A

公开(公告)日：2024-06-18

申请号：CN202410317866.9

申请日：2024-03-20

申请人： 中国国家铁路集团有限公司 ,  中国铁路设计集团有限公司 ,  同济大学

发明人： 苏伟 ,  管仲国 ,  王雨权 ,  李晓波 ,  李艳 ,  邱珺 ,  马子涵 ,  廖立坚 ,  李明珂 ,  杨智慧

IPC分类号： E01D19/00 ,  E01D19/04 ,  G06F30/23 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了标准型铁路桥梁弹塑性挡块构造及其功效概率性评估方法，其挡块构造包括底板，底板下端设置有第一挡块单元和第二挡块单元，第一挡块单元、第二挡块单元左右对称布设，第一挡块单元、第二挡块单元均包括梯形组件，梯形组件在箱梁底板的横向方向上呈梯形状；其方法，包括以下步骤：确定合适的地震动输入；建立结构非线性分析模型；基于地震动输入和结构非线性分析模型，确定防落梁功效概率表达；评估弹塑性挡块构造的实际功效。本发明具有稳定的塑性机制、优良的变形与耗能能力，可以显著提升挡块的防落梁功效。本发明提出一种防落梁功效的概率性评估方法，进而实现对铁路桥梁抗震挡块防落梁功效的合理量化评估。