[发明专利]一种用于混凝土坝防裂的温度应力分析和反分析方法

摘要

本发明公开了一种用于混凝土坝防裂的温度应力分析和反分析方法，该方法采用三层B/S架构设计，其中第一层，表现层为数据采集层；第二层，应用层包括WEB服务器和应用服务器以及中间件技术的实现；第三层，数据层存放并管理各种信息，采用SQLserver数据库；该架构具有数据采集分析模块、仿真计算模块、反分析模块、后处理分析预警模块。通过采用本发明的三层架构和四个模块，能够实时跟踪并分析施工过程中混凝土的温度和应力变化，及时了解当前的温度和应力并对今后的温度和应力进行预测。

主权项

一种用于混凝土坝防裂的温度应力分析和反分析方法，该方法采用三层B/S架构设计，其中：第一层，表现层：为数据采集层，以网页的形式分布，系统管理界面、数据管理、成果的图表展示、预警信息，表现层将系统的操作界面与系统的功能实现分离开来；第二层，应用层：包括WEB服务器和应用服务器以及中间件技术的实现，应用系统的业务逻辑实现层是系统的核心部分，它接收来自表现层的功能请求，是实现各种业务功能的逻辑实体，这些逻辑实体在实现上表现为数据库的触发器及存储过程、SapTis仿真计算组件、反分析控制组件及结果处理组件；第三层，数据层：存放并管理各种信息，采用SQLserver数据库，实现对各种数据库和数据源的访问，是系统访问其它数据源的统一接口；该架构具有数据采集分析模块、仿真计算模块、反分析模块、后处理分析预警模块，其中：数据采集分析模块通过数据库技术获取指定数据，并将指定数据处理分析，形成SapTis仿真计算需要的数据文件；仿真计算模块通过调用SapTis仿真计算软件在各层的计算平台进行温度应力的计算；反分析模块对混凝土当前温度进行反馈分析，根据设定的反分析温度误差进行相关参数调整，直到满足误差要求；后处理分析预警模块从数据库读取计算结果，对计算结果进行分析和处理，实现计算结果的可视化、直观化展示，并根据安全系数值进行安全预警；SapTis仿真计算需要的数据文件包括网格信息文件mesh.sap、浇筑信息文件sup‑step.sap、材料参数信文件els‑para.sap、冷却信息文件temp‑para.sap、边界条件信息文件temp‑bdy3.sap、水温文件temp‑water.sap、缝单元信息文件joint‑mesh.sap、灌浆信息文件grouting‑step.sap、计算辅助信息control文件；仿真计算模块进行如下步骤：首先将数据采集分析模块中形成的9个数据文件以及SapTis可执行程序打包，将此包以计算任务的方式提交到中间层的应用服务器上,应用服务器采用串行和并行两种计算模式，计算模式通过表现层数据管理界面进行设置，并且将计算结果传递给反分析模块或者存储到数据层的数据库中；其特征在于：反分析温度误差根据混凝土本身的冷却过程以及历史关键时刻确定，每仓混凝土采用仓中间和靠近仓上游面的两个点的实测温度过程为依据，每天一个温度测值，冷却过程根据温度过程的转折点分为一期冷却温升阶段、一期冷却降温阶段、一期冷却控温阶段、中期冷却降温阶段、中期冷却控温阶段、二期冷却降温阶段、二期冷却控温阶段等，历史关键时刻主要是实测温度过程各转折点时刻，包括最高温度出现时刻、一期冷却末时刻、中期冷却开始时刻、中期冷却结束时刻、二期冷却开始时刻、二期冷却结束时刻以及其他温度曲线有转折时刻，各冷却过程的平均误差为±0.5℃，各历史关键时刻的误差为±0.5℃，每次反馈计算需同时满足这两个误差要求反馈计算才结束。