[發明專利]堆石混凝土堆石體堆積過程的計算方法和系統

有效

• 申請號: 201810574923.6
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN108984829B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 邱流潮;李敬軍;羅今建;楊永森
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06T17/00;G06F119/14
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明提供一種堆石混凝土堆石體堆積過程的計算方法和系統，其中方法包括：建立堆石塊初始狀態的三維模型，所述堆石塊包括一定數量的塊石體；根據有限元/離散元耦合分析方法分析所述三維模型的堆積過程及最終堆積形態。將模擬結構應力和變形的有限單元法和能夠跟蹤塊體運動的離散單元法結合起來的方法稱之為有限元/離散元耦合分析方法，該方法保留了有限元和離散元各自的優勢，能夠解決多體運動學問題和破壞力學問題，在計算堆石混凝土堆石塊的最終堆積形態的過程中，存在塊石體個數多，受力復雜、堆石體隨受力變化會產生形變的特點，采用本發明進行力學分析，可以完整刻畫出堆石塊在應力作用下的漸進堆積過程，計算結果更為準確。

技術領域

本發明涉及建設工程模擬技術領域，更具體地，涉及堆石混凝土堆石體堆積過程的計算方法和系統。

背景技術

大體積混凝土在現代工程建設，特別是水利水電工程建設中，占有重要地位。我國每年僅在水利水電工程中所澆筑的大體積混凝土就在一千萬立方以上，另外，港口、機場建筑以及重型機器基礎等也往往采用大體積混凝土。堆石混凝土通過使用大量塊石(粒徑大于30cm)來降低水泥用量，從而有效減少水化熱和降低CO2排放，具有混凝土結構收縮性小、抗裂抗剪能力提高、施工速度快、水化熱低，溫控容易、施工質量高、工程造價低等特點，因而具有廣闊應用前景，同時也滿足我國大力推廣綠色低碳技術的迫切需求。

堆石混凝土在施工過程中，堆石體的堆積過程與最后的堆積形態，對成型后的堆石混凝土的力學性能有著較大的影響，但由于實驗造價高且實際工程中堆石體的形態樣式復雜，因此很難開展較為精確的實驗對實際工程進行分析，因此開展數值計算方法對堆石混凝土堆石體堆積過程進行分析計算是必然的趨勢。但到目前為止，如何精確的模擬計算堆石混凝土堆石堆積過程及堆積狀態，尚未有任何可供借鑒的成果和方法。

發明內容

本發明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的堆石混凝土澆筑過程中堆石塊的堆積過程及最終堆積形態的計算方法和系統。

根據本發明的一個方面，提供一種堆石混凝土澆筑過程中堆石塊的堆積過程及最終堆積形態的計算方法，包括：

建立堆石塊初始狀態的三維模型，所述堆石塊包括一定數量的塊石體；

根據有限元/離散元耦合分析方法分析所述三維模型的最終堆積形態。

根據本發明的第二方面，提供一種堆石混凝土澆筑過程中堆石塊的堆積過程及最終堆積形態的計算系統，包括：

三維模型構建模塊，用于建立堆石塊初始狀態的三維模型，所述堆石塊包括一定數量的塊石體；

分析模塊，用于根據有限元/離散元耦合分析方法分析所述三維模型的堆積過程及最終堆積形態。

根據本發明的第三方面，還提供一種計算設備，包括：

至少一個處理器；以及

與所述處理器通信連接的至少一個存儲器，其中：

所述存儲器存儲有可被所述處理器執行的程序指令，所述處理器調用所述程序指令能夠執行第一方面的各種可能的實現方式中任一種可能的實現方式所提供的計算方法。

根據本發明的第四方面，還提供一種非暫態計算機可讀存儲介質，所述非暫態計算機可讀存儲介質存儲計算機指令，所述計算機指令使所述計算機執行第一方面的各種可能的實現方式中任一種可能的實現方式所提供的計算方法。