[发明专利]复杂港工结构计算模型自动地应力平衡方法及系统

权利要求书

1.复杂港工结构计算模型自动地应力平衡方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：构建复杂港工结构模型，所述模型包括地基土体、桩基和上部结构；

步骤2：建立分析步；所述分析步包括自动地应力平衡分析步“geostatic”和静力分析步“static，general”；

所述自动地应力平衡分析步，用于对初始地基土体进行地应力平衡，即模拟桩基和上部结构物未贯入的状态；

所述静力分析步，用于进行桩基和上部结构与地基相互作用后的地应力平衡，模拟桩基和上部结构安装就位后的状态；

步骤3：建立地基-结构所在空间单元置换：通过设置生死单元的方式实现初始地应力平衡前、后地基-结构所在空间单元置换；

步骤4：定义荷载和划分网格进行分析并输出结果。

2.如权利要求1所述的复杂港工结构计算模型自动地应力平衡方法，其特征在于：所述建立分析步包括两个分析步，具体过程如下：

一个分析步为“geostatic”，即添加自动地应力平衡分析步；且将其中的“incrementation”即增量类型设置为“automatic”，即自动，对初始地基土体进行地应力平衡分析；

另一个分析步为“static,general”即静力分析步，用于进行桩基和上部结构与地基相互作用后的地应力平衡。

3.如权利要求1所述的复杂港工结构计算模型自动地应力平衡方法，其特征在于：所述地基-结构所在空间单元置换，具体按照以下步骤进行：

首先，在自动地应力平衡分析步中，通过设置生死单元把桩基、上部结构进行杀死，使得在地应力平衡分析步中地基模型为完整的初始地基计算模型，对其进行地应力平衡分析，模拟桩基和上部结构未贯入状态；

其次，在静力分析步中，把桩基、上部结构以及上部结构与地基土体之间的接触进行激活，并将相应位置处的地基土体杀死，从而形成一个实际的地基-上部结构计算模型，以备进行后续计算。

4.如权利要求1所述的复杂港工结构计算模型自动地应力平衡方法，其特征在于：所述复杂港工结构模型的构建包括以下步骤：

步骤11：创建部件：分别创建计算模型中地基土体、桩基及上部结构部件；

步骤12：定义装配：将地基土体、桩基、上部结构进行装配组合；

步骤13：赋予属性：分别赋予地基土体、桩基、上部结构各自的材料属性。

5.如权利要求1所述的复杂港工结构计算模型自动地应力平衡方法，其特征在于：所述复杂港工结构计算模型为离岸深水高桩码头结构。

6.如权利要求2所述的复杂港工结构计算模型自动地应力平衡方法，其特征在于：所述自动地应力平衡分析步和静力分析步中的杀死或激活是通过ABAQUS软件的生死单元来实现的，具体过程如下：

首先，在自动地应力平衡分析步“geostatic”中，采用“model change”将桩基及上部结构单元杀死，使得地应力平衡分析是在完整的地基模型中进行的；

然后，在静力分析步“static，general”中将桩基及上部结构单元激活，同时激活结构与土体之间的接触，并杀死相应地基土体单元，以实现采用桩基及上部结构单元替代地基土体单元的目的，形成实际的地基-上部结构模型以开展后续研究。

7.复杂港工结构计算模型自动地应力平衡系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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上述权利要求1至6任一项所述的方法。

8.存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1至6任一项所述的方法。