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龙图腾网获悉沧州交通发展(集团)有限责任公司;中交特种工程有限公司;重庆交通大学申请的专利一种钢混组合桥梁的双尺度有限元分析方法及系统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：CN118536361B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05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：202410762159.0，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种钢混组合桥梁的双尺度有限元分析方法及系统是由安国栋;朱世峰;王文强;刘昂;高望;王辉;范亮;杨成武;庞兴亮;钟志侨;艾华清;杨风岗;曾柯;刘林;桑毅彩;陈锋设计研发完成，并于2024-06-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种钢混组合桥梁的双尺度有限元分析方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种钢混组合桥梁的双尺度有限元分析方法及系统，属于土木工程技术领域。该方法包括以下步骤：S1、在钢混组合桥梁模型中确立大尺度宏观单元与小尺度精细单元区域长度划分，明确局部受力分析重点；S2、建立各大尺度、小尺度区域部件与选取各部件单元类型，完成双尺度模型的简化；S3、定义各大尺度、小尺度部件的材料本构，实现宏观单元与精细单元材料尺度上的一致性；S4、完成各部件空间位置的装配与大、小尺度区域的连接，实现宏观与精细模型变形的一致性；S5、定义各部件内部接触与完成网格划分；S6、施加实际载荷与布置实际边界条件，进行双尺度有限元分析。本发明技术方案具有精度高，计算效率高，建模速度快等优点。

本发明授权一种钢混组合桥梁的双尺度有限元分析方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种钢混组合桥梁的双尺度有限元分析方法，其特征在于：该方法包括以下步骤： S1、在钢混组合桥梁模型中确立大尺度与小尺度区域长度划分，明确局部受力分析重点； S2、建立各大尺度、小尺度区域部件与选取各部件单元类型，完成双尺度模型的简化； S3、定义各大尺度、小尺度部件的材料本构，实现宏观单元与精细单元材料尺度上的一致性； S4、完成各部件空间位置的装配与大、小尺度区域的连接，实现宏观与精细模型变形的一致性； S5、定义各部件内部接触与完成网格划分； S6、施加实际载荷与布置实际边界条件，进行双尺度有限元分析； 在步骤S1中，大尺度区域反映结构宏观受力与变形，小尺度区域反映结构的局部损伤；在确定小尺度精细化区域时，选择结构易发生局部破坏处；为避免边界条件对于主要分析部位结果的影响，关心主要局部结构的受力分析目的，选取1～2倍梁高的结构易发生局部破坏处的小尺度精细化区域长度； 在步骤S2中，模型的简化包括大尺度区的模型简化和小尺度区的模型简化；所述大尺度区的模型简化包括桥面板、钢梁、剪力件简化，具体包括： 桥面板： 1桥面板简化：在宏观杆系模型中将其简化成混凝土板截面的梁单元，并在双尺度模型分别将各节段组合；对于宏观杆系模型，混凝土板采用梁单元，对于混凝土板杆系部分的弹性模量按照换算弹性模量EsAs+EcAc＝E0A0，进行换算，换算弹模E0＝EsAs+EcAcA0，其中Es、As分别为钢筋的弹性模量与截面面积，Ec、Ac分别为混凝土的弹性模量与截面面积，A0为换算截面面积； 2材料本构：对混凝土梁单元采用理想弹塑性应力-应变关系，混凝土梁单元应力-应变计算如下： 上式中：fc为混凝土抗压强度；εc＝fcE0为抗压强度对应的应变；E0为换算弹性模量εi混凝土等效应变；σi为混凝土等效应力； 钢梁： 1钢梁简化：在宏观杆系模型中将其简化成钢梁截面的梁单元，并在双尺度模型分别将各节段组合，对于宏观杆系模型，钢梁采用梁单元； 2材料本构：本构模型能够很好反应钢材在受力过程中的应力-应变关系，对于钢梁采用两折线模型，其应力-应变关系计算公式如下： 其中，Es为钢梁弹模，σs、εs分别为钢梁应力、应变，fy、εy为钢梁屈服强度、屈服应变，fu、εu为钢材极限强度、极限应变； 剪力件： 1剪力件简化：采用弹簧单元来模拟剪力件的力学行为，使用2节点的弹簧单元，在混凝土板底部与钢梁上翼缘之间建立连接，并通过定义组合连接属性，来描述剪力件平动与转动方向的力学行为； 2剪力件本构：对于剪力件的受力过程主要包括摩擦阶段、滑移阶段、弹性阶段以及弹塑性阶段，通过定义连接单元的荷载-滑移曲线本构关系，来模拟实际剪力件的力学行为。

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