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龙图腾网获悉四川公路工程咨询监理有限公司申请的专利高烈度区公路明洞在地震与落石耦合荷载下受力分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121706511B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610218115.0，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权高烈度区公路明洞在地震与落石耦合荷载下受力分析方法是由郑继强;周翔;黄亚磊;李杰;范安军;黄铮钰;王明志;刘小滔;丁可;宋雷;朱世伟;龚礼明;杨转运;黄敏;万健设计研发完成，并于2026-02-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本高烈度区公路明洞在地震与落石耦合荷载下受力分析方法在说明书摘要公布了：本发明涉及高烈度区公路明洞在地震与落石耦合荷载下受力分析方法，属于数据处理分析技术领域，包括如下步骤：引入灾害相位耦合因子以量化地震动能与落石荷载脉冲的叠加关系；采用地震落石时序耦合方法计算明洞表面全位移场与明洞内部钢筋应变的时空演化过程，获得明洞结构响应的多尺度感知情况；引入动态耦合分析算法求解地震引起的结构惯性响应与落石荷载脉冲引起的局部动力响应，通过混合积分策略处理高频冲击与低频振动的多尺度动力特性；计算地震与落石的相位差，获得明洞内部结构的时间‑重力分布规律，进而明确明洞在多灾害耦合作用下的薄弱区域；本发明的有益效果：得到地震引起的低频结构惯性响应与落石冲击引起的高频动力响应。

本发明授权高烈度区公路明洞在地震与落石耦合荷载下受力分析方法在权利要求书中公布了：1.高烈度区公路明洞在地震与落石耦合荷载下受力分析方法，其特征在于，包括如下步骤： 基于荷载时序敏感性的动力有限元模型，引入灾害相位耦合因子以量化地震动能与落石荷载脉冲的叠加关系； 其中，对于灾害相位耦合因子的具体定义为： ； 其中，为灾害相位耦合因子，用于衡量落石冲击在时刻发生时与地震动能量的耦合程度；为落石冲击开始的时间点；为落石冲击持续时间；为归一化的地震动能量密度函数； 积分区间表示落石冲击作用的时间窗口，在这个时间段内，关注地震的能量状态；是对整个模拟时间内的总能量积分，用于归一化； 地震动能与落石荷载脉冲的叠加为，结构或岩体单元在单位面积上所受的复合冲击荷载效应，用于描述地震动能与落石冲击脉冲在时间上叠加作用下的等效总能量输入，具体为： ； 其中，为落石冲击与地震动共同作用于结构或岩体时的等效总冲击能量；为落石质量；为落石撞击速度；为落石的动能；表示单位脉冲函数或窄窗函数；为落石冲击动能； 为结构或岩体的有效参与质量，反映对地震振动的响应能力；为地面运动速度时程；为单位时间内输入的地震动能；积分区间以落石撞击时刻为中心的时间窗口；为地震动能积分，表示在落石发生的前后短暂时间内，地震所引起的持续振动能量输入； 为非线性协同效应的耦合增强项，为落石荷载脉冲动能，为地震在时间窗口内的动能积分；为耦合系数； 在动力有限元模型中，采用地震落石时序耦合方法计算明洞表面的全位移场与明洞内部钢筋应变的时空演化过程，获得明洞结构响应的多尺度感知情况； 其中，采用的地震落石时序耦合方法，在工程实践中的步骤为： 第一阶段：地震产生到结构动力响应； 第二阶段：地震后结构状态到落石冲击作用，再更新结构响应，通过时间步进来进行耦合求解； 明洞表面的全位移场的计算为： ； 其中，为时刻的结构整体刚度；为结构中有限元单元总数；为第个单元的积分域；为应变-位移矩阵；为的转置，用于将应力与位移关联；为第个单元的损伤变量，表示材料刚度退化程度；为初始弹性矩阵；为损伤后材料的等效弹性矩阵，表示刚度降低因子乘以原刚度； 是对单元内空间进行积分，得到该单元的损伤刚度；表示将所有单元的刚度组装成整体结构的刚度矩阵，体现为无损伤状态； 明洞内部钢筋应变的时空演化计算方式是，混凝土收缩被钢筋或结构约束，反向引起钢筋拉应变，采用混凝土收缩对钢筋结构的约束应变进行计算： ； 其中，为时刻混凝土的约束收缩应变，是混凝土实际发生的收缩应变；为时刻混凝土的弹性模量；为钢筋的弹性模量；为时刻混凝土的自由收缩应变；为粘结系数； 引入动态耦合分析算法求解地震引起的结构惯性响应与落石荷载脉冲引起的局部动力响应，通过混合积分策略处理高频冲击与低频振动的多尺度动力特性； 其中，动态耦合分析算法，采用地震响应时域结合冲击响应频域相关的方式进行计算： ； 其中，为结构的混合动力响应；为权重系数；为地震引起的结构整体惯性响应；为落石冲击的局部动力传递函数；为频率权重函数；为积分范围；代表地震的整体惯性响应；代表落石冲击的局部动力响应； 基于地震动能与落石荷载脉冲的叠加关系，计算地震与落石的相位差，获得明洞内部结构的时间-重力分布规律，进而明确明洞在多灾害耦合作用下的薄弱区域。

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