[发明专利]一种基于荷载因素和环境因素的抗裂分析方法及系统

说明书

本申请涉及构件分析技术领域，为一种抗裂分析方法，具体涉及一种基于荷载因素和环境因素的抗裂分析方法及系统；方法包括：获取待分析物体的历史荷载数据和历史温度数据，所述历史荷载数据和所述历史温度数据在仿真模型中进行获取；基于所述历史荷载数据和所述历史温度数据建立荷载‑温度耦合场模型；将所述载荷‑温度耦合场模型作为输入至抗裂性预测模型得到抗裂分析结果，具体包括：基于所述载荷‑温度耦合场模型中第一变量值的变化获取对应第二变量值；基于所述载荷‑温度耦合场模型中第二变量值的变化获取对应第一变量值；基于以上获取的多个第一变量值、多个第二变量值构建变量数据集；将变量数据集输入至所述抗裂性预测模型得到抗裂分析结果。

技术领域

本申请涉及构件分析技术领域，为一种抗裂分析方法，具体涉及一种基于荷载因素和环境因素的抗裂分析方法及系统。

背景技术

针对于建筑物材料的抗裂分析一直是建筑行业的难点，因为涉及到建筑物材料的裂纹产生的原因较多，如果用单一变量法进行抗裂的分析会因为引入的样本参数以及数据的不足导致抗裂分析结果的不准确，所以需要构建一种能够完整实现对于抗裂分析结果判断的方法。

建筑物使用的主体材料为混凝土，混凝土凭借价格低廉、性能优越等优点成为当今世界用途最广、用量最大的建筑材料，然而目前许多混凝土工程出现的混凝土早期开裂现象，影响了混凝土结构的安全性和耐久性，因此混凝土早期抗裂性能研究已成为国内外研究者关注的重点。针对混凝土的抗裂性能，学术界和工程界从不同角度进行了理论与试验研究。然后在现有技术中因为抗裂分析引入的变量的数量较少，容易导致预测结果不准确、预测结果全面性不足的问题。

发明内容

为了解决以上的技术问题，本申请提供一种基于荷载因素和环境因素的抗裂分析方法及系统，能够实现基于多个变量的情况下实现对于抗裂分析结果准确且全面的效果。

为了达到上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，一种基于荷载因素和环境因素的抗裂分析方法，其特征在于，所述方法包括：获取待分析物体的历史荷载数据和历史温度数据，所述历史荷载数据和所述历史温度数据在仿真模型中进行获取；基于所述历史荷载数据和所述历史温度数据建立荷载-温度耦合场模型；将所述载荷-温度耦合场模型作为输入至抗裂性预测模型得到抗裂分析结果，具体包括：基于所述载荷-温度耦合场模型中第一变量值的变化获取对应第二变量值；基于所述载荷-温度耦合场模型中第二变量值的变化获取对应第一变量值；基于以上获取的多个第一变量值、多个第二变量值构建变量数据集；将变量数据集输入至所述抗裂性预测模型得到抗裂分析结果。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，基于所述历史荷载数据和所述历史温度数据建立荷载-温度耦合场模型，包括：建立有限元模型；建立温度场模型；建立荷载场模型；基于所述有限元模型、所述温度场模型、所述荷载场模型建立荷载-环境耦合场模型。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，建立有限元模型包括：基于所述待分析物体进行以材料为区分点的层级结构；基于仿真模型获取层级结构的材料参数，所述材料参数包括杨氏模量、泊松比、导热系数、密度、比热容、温缩系数；基于所述层级结构以及材料参数构建结构模型，所述结构模型为有限元模型。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，建立温度场模型包括：基于仿真模型获取所述历史温度数据；将所述历史温度数据与所述结构模型结合得到所述结构模型中的不同层级结构的温度变化曲线，所述温度变化曲线为所述温度场模型。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述载荷场模型为基于所述仿真模型获取的不同层级结构的应力变化曲线。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，构建荷载-温度耦合场模型，包括：基于所述应力变化曲线和所述温度变化曲线通过温度变量和应力变量的变化获取耦合曲线，所述耦合曲线为所述荷载-温度场耦合模型。