[發明專利]基于雙向受力模型的墻體加固性能評價方法及裝置

有效

• 申請號: 202110276337.5
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN112883477B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 顧蒙;王旱祥;王瓊
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 成都智涌知識產權代理事務所(普通合伙) 51313
• 代理人: 周正輝

本發明公開了一種基于雙向受力模型的墻體加固性能評價方法及裝置，方法包括以下步驟：(1)基于墻體雙向受力模型，建立燃爆事故中建筑墻體損傷評估方法；(2)對墻體進行抗爆性能評估，若抗爆性能不達標，則選擇加固方法；(3)采用步驟(1)中評估方法的評估加固后的墻體，如不滿足抗爆性能要求，則返回步驟(2)，進一步加固墻體，直至滿足抗爆性能要求。本發明改變傳統單向受力模型，采用更符合墻體實際情況的雙向受力模型，采用解析方法建立加固性能評價方法，與傳統的數值CAE三維有限元方法相比，顯著降低了評估時間，可以對加固墻體進行快速響應評估，同時也能給石化抗爆領域中的抗爆涂層設計、纖維復合材料設計提供理論依據。

技術領域

本發明涉及建筑墻體性能評估領域，具體涉及到一種基于雙向受力模型的墻體加固性能評價方法及裝置。

背景技術

石化場所爆炸事故破壞極大，建筑物抗爆設計前，進行爆炸安全性風險評估是必要的技術措施。對于墻體抗爆性能不達標的情況，需要采取加固方法以調整墻體抗爆能力，因此如何評估加固后的墻體性能是石化建筑領域亟需解決的技術問題。

在現有技術中，在評價墻體的性能時，一般可以采用解析方法或者數值模擬方法。但是數值模擬方法存在建模過程繁瑣，求解速度慢的缺點。而現有技術中的解析方法多采用等效靜荷載法，基于單向板受力模型建立評價模型。但是瞬態爆炸沖擊結構動力計算不再適用靜載荷法，且單向受力模型與墻體實際受力情況差異較大，造成了評價誤差較大的缺陷。

發明內容

有鑒于此，本發明根據采用解析方法，基于墻體雙向受力模型，提供了一種基于雙向受力模型的墻體加固性能評價方法及裝置。

為達上述目的，本發明的一個實施例中提供了一種基于雙向受力模型的墻體加固性能評價方法，包括以下步驟：

(1)基于墻體雙向受力模型，建立燃爆事故中建筑墻體損傷評估方法；

(2)對墻體進行抗爆性能評估，若抗爆性能不達標，則選擇加固方法；

(3)采用步驟(1)中評估方法的評估加固后的墻體，如不滿足抗爆性能要求，則返回步驟(2)，進一步加固墻體，直至滿足抗爆性能要求。

進一步地，所述步驟(2)中的加固方法為抗爆涂層加固方法或纖維增強復合材料方法；

進一步地，當選擇抗爆涂層加固方法時，其墻體極限彎矩承載力計算式為：

M_p＝(13.26α₁+0.39t_p+0.496)hf_pb

式中，M_p為極限彎矩承載力；

α₁為固定程度系數，當為四邊簡支雙向受力模型時，α₁＝0；當為四邊固定雙向受力模型固支時，α₁＝1；

t_p為涂層厚度；

h為墻體高度；

b為墻體長邊尺寸；

f_p為涂層抗拉強度；

進一步地，當選擇纖維增強復合材料方法時，其墻體極限彎矩承載力計算式為：

式中，M_p為極限彎矩承載力；

α₂為砌體應力等效系數1；

β₂為砌體應力等效系數2；

k為砌體與纖維增強復合材料應變比值系數；

d為砌體墻厚度；