(19)中华 人民共和国 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 202111470073.3 (22)申请日 2021.12.0 3 (71)申请人 中国核电工程有限公司 地址 100840 北京市海淀区西三环北路1 17 号 (72)发明人 唐雨建　白国宇　刘嘉一　王春明　 刘宝君　兰麒　马琴　杨林民　 刘贺同　叶奇　楼烨　高齐乐　 李贺　邱伶　 (74)专利代理 机构 北京天昊联合知识产权代理 有限公司 1 1112 代理人 邓伯英　苏赛军 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/18(2020.01)G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/14(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 解耦位置 响应谱的生成方法及 装置、 抗震分 析方法及系统 (57)摘要 本发明提供一种管道解耦位置响应谱的生 成方法， 包括： 对主管道进行谱分析， 得到主管道 系统与支管道系统的解耦位置在每一阶模态下 的相关参数； 根据式(1)计算得到解耦位置在主 管道系统第i阶模态时的加速度响应； 将解耦位 置在主管道系统各阶模态时的加速度响应进行 叠加， 得到解耦位置总的加速度响应； 设置不同 的支管道系统频率， 以形成解耦位置的响应谱。 相应地， 还提供一种管道解耦 位置响应谱的生成 装置、 支管道系统的抗震分析方法及系统。 该方 法可用于将得到的解耦位置的响应谱作为支管 道系统的解耦点输入载荷条件对支管道系统进 行抗震分析， 使得抗震分析结果与实际情况更吻 合， 从而提高抗震分析的准确度。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 114169096 A 2022.03.11 CN 114169096 A 1.一种管道解耦位置响应谱的生成方法， 其特 征在于， 包括： 对主管道进行谱分析， 得到主管道系统与支管道系统 的解耦位置在每一阶模态下的相 关参数， 其中， 相关参数包括主管道系统第i阶模态在 解耦位置 处的阵型坐标{uφ}i、 参与系 数Γi、 反应谱加速度Ai， 以及主管道系统的计算频率ωi； 根据式(1)， 计算得到解耦位置在主管道系统第i阶模态时的加速度响应{A0}i： 其中， ωn为支管道系统频率， ζ为支管道系统的阻尼比， DF(ωi， ωn， ζ )为动态放大系 数； 将解耦位置在主管道系统各阶模态时的加速度响应进行叠加， 得到解耦位置总的加速 度响应； 设置不同的支管道系统频率， 得到解耦位置在支管道系统各频率下的加速度响应谱， 以形成解耦位置的响应谱。 2.根据权利要求1所述的管道解耦位置响应谱的生成方法， 其特征在于， 在所述根据式 (1)计算得到解耦位置在主管道系统第i阶模态时的加速度响应{A0}i之前， 还包括： 给定支管道系统频率ωn和支管道系统的阻尼比ζ， 并根据式(2)计算得到给定阻尼比ζ 下支管道系统响应的动态放大系数DF(ωi， ωn， ζ )： 3.根据权利要求2所述的管道解耦位置响应谱的生成方法， 其特征在于， 所述将解耦位 置在主管道系统各阶模态 时的加速度响应进行叠加， 得到解耦位置总的加速度响应， 具体 包括： 根据式(1)及式(3)， 得到解耦位置由主管道系统引起的加速度的模态叠加结果Amod： Amod＝∑i{A0}i        (3) 根据式(4)及式(5)， 得到解耦位置由主管道系统引起的加速度的空间叠加结果Adir： Adir＝∑d{A0}i， d          (5) 根据式(6)和式(7)， 得到解耦位置由主管道系统引起的加速度的多层叠加结果Alev： Alev＝∑l{A0}i， d， l         (7) 根据式(8)， 对模态叠加结果、 空间叠加结果及多层叠加结果进行叠加， 得到解耦位置 总的加速度响应Atot： 其中， {A0}i， d， l为第i阶模态在l层d方向上的加速度响应， l为多层谱的层 数， d为空间方 向的个数。 4.根据权利要求3所述的管道解耦位置响应谱的生成方法， 其特征在于， 在所述对主管权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114169096 A 2道进行谱分析之前， 还 包括： 根据主管道所穿越的厂房数量或所穿越的楼层数量确定层数l的数值。 5.一种支管道系统的抗震分析 方法， 其特 征在于， 包括： 根据权利要求1 ‑4任一项所述的管道解耦位置响应谱的生成方法得到主管道系统与支 管道系统解耦位置的响应谱； 将解耦位置的响应谱作为支管道系统的解耦点输入载荷条件对支管道系统进行抗震 分析。 6.一种管道解耦位置响应谱的生成装置， 其特征在于， 包括分析模块、 第一计算模块、 叠加模块和第二计算模块， 分析模块， 用于对主管道进行谱分析， 得到主管道系统与支管道系统的解耦位置在每 一阶模态下的相关参数， 其中， 相关参数包括主 管道系统第i阶模态在解耦位置处的阵型坐 标{uφ}i、 参与系数Γi、 反应谱加速度Ai， 以及主管道系统的计算频率ωi， 第一计算模块， 与分析模块连接， 用于根据式(1)， 计算得到解耦位置在主管道系统第i 阶模态时的加速度响应{A0}i： 其中， ωn为支管道系统频率， ζ为支管道系统的阻尼比， DF(ωi， ωn， ζ )为动态放大系 数， 叠加模块， 与第一计算模块连接， 用于将解耦位置在主管道系统各阶模态时的加速度 响应进行叠加， 得到解耦位置总的加速度响应， 第二计算模块， 与叠加模块连接， 用于设置不同的支管道系统频率， 得到解耦位置在支 管道系统各 频率下的加速度响应谱， 以形成解耦位置的响应谱。 7.根据权利要求6所述的管道解耦位置响应谱的生成装置， 其特征在于， 第 一计算模块 包括第一计算单 元， 第一计算单元， 用于给定支管道系统频率ωn和支管道系统的阻尼比ζ， 并根据式(2)计 算得到给定阻尼比ζ 下支管道系统响应的动态放大系数DF(ωi， ωn， ζ )： 8.根据权利要求7 所述的管道解耦位置响应谱的生成装置， 其特 征在于， 叠加模块包括第一叠加单 元、 第二叠加单 元、 第三叠加单 元和总叠加单 元， 第一叠加单元， 用于根据式(1)及式(3)， 得到解耦位置由主管道系 统引起的加速度的 模态叠加结果Amod： Amod＝∑i{A0}i           (3) 第二叠加单元， 用于根据式(4)及式(5)， 得到解耦位置由主管道系 统引起的加速度的 空间叠加结果Adir： Adir＝∑d{A0}i， d            (5) 第三叠加单元， 用于根据式(6)和式(7)， 得到解耦位置由主管道系 统引起的加速度的权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114169096 A 3