本发明涉及桥梁参数预测，具体是一种桥墩的拟静力全解析分析方法、终端及存储介质。
背景技术：
1、在以往的研究中，研究人员只能通过数值模拟和实验的方法获取rc圆形桥墩的骨架曲线，但大规模的实验项目必定会花费大量的人力物力，并且实验不具有可重复性，如果实验出现误差那么这个实验数据将临近报废。而数值模拟方法例如opensees软件，虽然比实验更安全更方便，且具有可修改性，但是建模也将花费很多的时间，而且对初学者并不友好，另外要想把数值模拟的数据可视化也需要借助其他工具，因此也比较麻烦。
2、另外，目前有另外一种获取骨架曲线的方法，即通过priestley和park提出的等效塑性铰长度模型，如图1。该方法是在已知弯矩-曲率曲线的基础上，通过等效塑性铰长度模型得到骨架曲线已知曲率屈服曲率等效塑性铰长度(lp)以及一些截面信息，就可以得到相应的位移δ，已知弯矩(m)，就可以得到相应的横向力f，因此每给定一个曲率和弯矩都能得到对应的位移和力，连起来就是桥墩的骨架曲线，位移δ和横向力f的计算方法如下表1中的公式1，2和3。
3、表1.等效塑性铰长度模型计算骨架曲线方法
4、
5、
6、从公式1，2和3中可以看出，位移的计算和等效塑性铰长度密切相关，然而目前等效塑性铰长度的计算方法各有不同，计算出的结果也各不相同，这也就导致了骨架曲线预测的不精准性，因此亟待解决。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种桥墩的拟静力全解析分析方法、终端及存储介质，本发明通过解析式的曲率分布模型，进而预测桥墩的骨架曲线，实现圆形普通钢筋混凝土桥墩抗震性能的快速评估的方法，此方法只需要输入关键信息就可以获得骨架曲线，为科研提供了简单有效的工具。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、本发明公开一种桥墩的拟静力全解析分析方法，包括以下步骤，即s1～s3。
4、s1.根据桥墩的截面信息获取已知量，从而基于曲率分布模型构建方程组：
5、
6、其中，方程组中的第一方程和第二方程构成桥墩的位移方程，第三方程为力的平衡方程；xp和xμ分别为两个无量纲变量；h表示桥墩高度；δ0表示与桥墩顶部的铅垂距离为0的位置处的桥墩总位移；表示钢筋屈服时墩顶弯曲位移；表示钢筋屈服时墩顶滑移位移；av表示有效剪切面积；geff表示有效剪切模量；mh表示墩底弯矩；my表示屈服弯矩；mδ表示钢筋屈服时外力矩；f和p分别表示施加在桥墩上的横向力和竖向力；xp、xμ、mh、mδ、my、av、geff、p、h均为已知量，δ0、xp、xμ、f均为未知量。
7、s2.利用迭代法计算一个已知位移向量δ0中的每个位移所对应的两个无量纲变量xp和xμ，从而构成与已知位移向量δ0对应的两个已知向量xp和xμ；
8、n为δ0中的位移个数。
9、s3.将xp和xμ代入所述方程组，从而获取横向力和预测的位移的映射关系，即所述骨架曲线。
10、作为上述方案的进一步改进，步骤s2包括以下具体步骤：
11、s21.定义已知位移向量δ0＝[0,dδ,2dδ,...,δ0,u]；式中，dδ为预设的最小位移单位，δ0中一共设有n个位移，第i个位移δ0(i)＝(i-1)·dδ，i＝1,2…,n；第n个位移即δ0,u为骨架曲线终止点对应的位移。
12、s22.获取已知位移向量δ0中的任意一个位移δ0(i)，并初始化位移δ0(i)对应的xp和xμ；其中，初始xp＝(xp1+xp2)/2，xp1＝0，xp2＝0.5h；将初始xp代入所述第二方程，从而得到初始xμ。
13、s23.将初始xp和初始xμ代入所述第一方程，得到预测的位移若大于一个预设的误差值ξ，则以作为终止条件进行以下迭代更新：
14、若预测的位移不大于位移δ0(i)，令xp1新＝xp旧，xp新＝(xp1新+xp2旧)/2；
15、若预测的位移大于位移δ0(i)，令xp2新＝xp旧，xp新＝(xp1旧+xp2新)/2；
16、式中，上标“新”表示更新后的参数，上标“旧”表示更新前的参数。
17、s24.循环执行步骤s22至s23，直至已知位移向量δ0中的各个位移对应的xp和xμ均满足所述终止条件，从而得到已知向量xp和xμ。
18、作为上述方案的进一步改进，步骤s3包括以下具体步骤：
19、s31.将已知向量xp和xμ中各组对应的xp和xμ依次代入第一方程，得到n个预测的位移，即
20、s32.将代入第三方程，得到n个预测的横向力，即f(1),f(2),...,f(n)，从而拟合形成横向力和预测的位移的映射关系。
21、作为上述方案的进一步改进，步骤s21中，所述骨架曲线终止点由定义的极限损伤状态决定，所述极限损伤状态的定义包括三个标准：纵筋的屈曲，纵筋被拉断，核心混凝土被压碎。
22、作为上述方案的进一步改进，步骤s1中、所述桥墩的截面信息包括：混凝土抗压强度fc′、纵向钢筋屈服强度fy、纵向钢筋配筋率ρl、箍筋屈服强度fyh、箍筋配筋率ρs、桥墩截面直径d、桥墩高度h、轴压比rac。
23、作为上述方案的进一步改进，步骤s1中，所述曲率分布模型由线性函数和二次函数组成。
24、其中，一次函数表达式为：
25、
26、二次函数表达式为：
27、
28、式中，x表示高度即桥墩一位置与桥墩顶部的铅垂距离；表示x处的曲率值；a、b、c、d均为系数，且其中，为屈服曲率，xy为一次函数与二次函数的分界点高度，为墩底曲率。
29、本发明还公开一种计算机终端，其包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如上所述的一种桥墩的拟静力全解析分析方法的步骤。
30、本发明还公开一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时，实现如上所述的一种桥墩的拟静力全解析分析方法的步骤。
31、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
32、1、本发明公开的圆形桥墩的拟静力全解析分析方法，基于纯理论的解析式法，不依赖于实验且短时间内获得骨架曲线，加速科研的进展。弥补了由弯矩曲率曲线利用解析式法得到骨架曲线的空缺，并且只需要知道桥墩结构信息，数据输入方便快捷，保证了可逆性和准确性，且结果更加精确。
33、2、该方法不需要复杂的建模以及数据整理，以及摆脱了需要实验才能得到大致的曲率分布且不需要考虑等效塑性铰长度公式带来的误差，将获取圆形桥墩的骨架曲线简化成只需要输入截面信息的参数就能得到的解析式法，缩短了获取骨架曲线的过程。同时，该方法计算精度好效率高，操作简单，考虑状态多，可应用于更多的模型。
34、3、该方法不仅可以应用在普通钢筋普通混凝土(rc：reinforced concrete)桥墩中，还可以应用在高强钢筋混凝土(hsrc：high-strength reinforced concrete)桥墩中；仅需要输入关键的参数信息即可得到结果，可见其方法的简便性和适用性。通过该方法，只需要知道圆形桥墩的关键信息，就可以预测其骨架曲线，快速准确的评估桥墩的抗震性能，定量描述桥墩的抗震位移性能。另外，目前仍没有一套摆脱实验和数值模拟，从理论层次推导出弯矩曲率曲线并且通过解析式法获得骨架曲线的方法，本发明则填补了这一空缺，提出了新的骨架曲线的预测方式。
35、4、本发明公开的计算机终端和计算机可读存储介质，可以应用上述方法，能产生与上述方法相同的有益效果，在此不再赘述。
1.一种桥墩的拟静力全解析分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种桥墩的拟静力全解析分析方法，其特征在于，步骤s2包括以下具体步骤：
3.根据权利要求2所述的一种桥墩的拟静力全解析分析方法，其特征在于，步骤s3包括以下具体步骤：
4.根据权利要求2所述的一种桥墩的拟静力全解析分析方法，其特征在于，步骤s21中，所述骨架曲线终止点由定义的极限损伤状态决定，所述极限损伤状态的定义包括三个标准：纵筋的屈曲，纵筋被拉断，核心混凝土被压碎。
5.根据权利要求1所述的一种桥墩的拟静力全解析分析方法，其特征在于，步骤s1中、所述桥墩的截面信息包括：混凝土抗压强度fc′、纵向钢筋屈服强度fy、纵向钢筋配筋率ρl、箍筋屈服强度fyh、箍筋配筋率ρs、桥墩截面直径d、桥墩高度h、轴压比rac。
6.根据权利要求1所述的一种桥墩的拟静力全解析分析方法，其特征在于，步骤s1中，所述曲率分布模型由线性函数和二次函数组成；
7.一种计算机终端，其包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1至6中任意一项所述的一种桥墩的拟静力全解析分析方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6中任意一项所述的一种桥墩的拟静力全解析分析方法的步骤。
