(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210592034.9 (22)申请日 2022.05.27 (71)申请人 青岛理工大 学 地址 266525 山东省青岛市黄岛区嘉陵江 东路777号 (72)发明人 宋帅　刘乃栋　张永明　莫嘉懿　 赵建锋　 (74)专利代理 机构 北京开阳星知识产权代理有 限公司 1 1710 专利代理师 李玉宾 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 111/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于均衡分散性理论的桥梁抗震分析 地震波选取方法 (57)摘要 一种基于均衡分散性理论的桥梁抗震分析 地震波选 取方法， 涉及桥梁结构工程抗震研究技 术领域， 包括步骤A、 依据正交实验设计结合均衡 分散性理论 建立地震波选取方法模型； 步骤B、 依 据地震波选取方法模型针对工程桥梁进行地震 波选取分析； 步骤C、 通过残差分析评价地震波选 取的可靠性。 本发明基于均衡分散性理论， 选取 具有代表性的地震动记录进行桥梁结构非线性 动力时程分析， 显著减小结构地震时程分析的计 算量， 能够比较完整地反映出结构的地震概率需 求。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114861281 A 2022.08.05 CN 114861281 A 1.一种基于均衡分散性理论的桥梁抗震分析地震波选取方法， 其特征为： 包括步骤A、 依据正交实验设计结合均衡分散性理论建立地震波选取方法模 型； 步骤B、 依据地震波选取 方法模型针对工程桥梁进 行地震波选取分析； 步骤C、 通过残差 分析评价地震波选取的可靠 性。 2.如权利要求1所述的一种基于均衡分散性理论的桥梁抗震分析地震波选取方法， 其 特征为： 所述的步骤A包括如下具体步骤： A1、 确定地震动参数指标； A2、 制定正交表， 利用均 衡分散性理论进行均衡分散性分析； 所述的具体步骤A1包括： 整理汇总既有的地震动强度指标， 并对其进行相关分析， 选取 相关性较弱的地震动参数， 减少不同地震动参数之间的交叉信息， 根据地震动参数 的物理 意义及相关分析结果， 选取加速型、 速度型及位移型地震动参数中的代表性指标为地震动 参数； 所述的具体步骤A 2包括： A21、 根据所选的地震动参数， 确定各指标的强度水平数， 进 而制定相应的正交表； A22、 利用均衡分散性理论， 基于正交表选择实际地震动记录进行均衡分散性分析； A23、 通过均衡分散性分析， 确保每一条地震动记录均有代表性， 并能够反映出地震动 的实际情况。 3.如权利要求2所述的一种基于均衡分散性理论的桥梁抗震分析地震波选取方法， 其 特征为： 所述的步骤B 包括如下具体步骤： B1、 搜集整理桥梁工程 实际情况， 确定桥梁的结构 形式及场地类型； B2、 初选地震动记录； B3、 基于均衡分散性理论选取地震动记录； B4、 建立 常见桥梁结构的有限元模型； B5、 进行地震需求分析。 4.如权利要求3所述的一种基于均衡分散性理论的桥梁抗震分析地震波选取方法， 其 特征为： 所述的步骤B1中， 采用中小跨径钢筋混凝土连续梁桥， 每跨主梁由4片T梁组成， 桥 墩为实心圆形双柱式桥墩， 盖梁为矩形截面， 基础 采用单排灌注桩， 桥梁所 处的地质条件为 Ⅱ类场地。 5.如权利要求4所述的一种基于均衡分散性理论的桥梁抗震分析地震波选取方法， 其 特征为： 所述的步骤B2中， 根据桥梁 结构的场地类型及结构形式， 依据地震波选取方法模型 确定N个地震动参数， 将每个地震动参数划分为T个强度水平， 基于各地震动参数及强度水 平初选一定数量的地震动记录； 初选的地震动记录为 不同地震下的记录， 且其数量大于NT。 6.如权利要求5所述的一种基于均衡分散性理论的桥梁抗震分析地震波选取方法， 其 特征为： 所述的步骤B2中， 选取地震动峰值加速度(PGA)、 地震动峰值速度(PGV)、 地震动峰 值位移(PGD)为 地震动参数， 强度水平为3个。 7.如权利要求6所述的一种基于均衡分散性理论的桥梁抗震分析地震波选取方法， 其 特征为： 所述的步骤B3中， 基于均衡 分散性理论分别选取9条地震动记录、 27条地震动记录、 100条地震动记录作为3组优选地震动记录 。 8.如权利要求7所述的一种基于均衡分散性理论的桥梁抗震分析地震波选取方法， 其 特征为： 所述的步骤B4中， 有限元模 型的主梁采用弹性梁柱单元模拟； 桥墩采用非线性纤维 梁柱单元模拟； 支 座采用零长度单元模拟， 支 座的本构关系采用理想弹塑性模型； 根据桥台 的基础类型及台背填土， 采用简化模型进行模拟； 桥墩基础采用线性弹簧进行模拟。 9.如权利要求8所述的一种基于均衡分散性理论的桥梁抗震分析地震波选取方法， 其权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114861281 A 2特征为： 所述的步骤B4中， 基于各组优选地震动记录通过非线性时程分析的方法进行地震 需求分析。 10.如权利要求9所述的一种基于均衡分散性理论的桥梁抗震分析地震波选取方法， 其 特征为： 所述的步骤C中， 对9条、 27条及100条地震动记录的非线性时程分析结果进行残差 分析。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114861281 A 3