[發明專利]用于模擬聚乙烯醇纖維混凝土力學行為的方法、系統及可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202111132201.3
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113742943B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 宋軍偉;周勇;相秉志;張偉偉;段先輝;彭小英;劉方華;陳博;過炫輝;鐘健福;吳佳鵬;吳敬坤;劉軒;楊航
• 申請（專利權）人: 江西科技學院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 黃攀

本發明公開了一種用于模擬聚乙烯醇纖維混凝土力學行為的方法、系統及可讀存儲介質，該方法包括：獲取所述聚乙烯醇纖維混凝土的初始彈性模量；獲取所述聚乙烯醇纖維混凝土承受載荷后的實際應變量；判斷所述實際應變量是否超過聚乙烯醇纖維混凝土的彈性極限應變量；若是，根據所述實際應變量以及所述彈性極限應變量計算所述聚乙烯醇纖維混凝土的損傷變量；根據所述實際應變量、所述損傷變量以及所述初始彈性模量計算所述聚乙烯醇纖維混凝土承受載荷后的應力。本發明能夠在有效模型聚乙烯醇纖維混凝土力學行為的前提下，解決現有技術在計算時所需的參數較多，計算過程較為復雜的問題。

技術領域

本發明涉及數據處理技術領域，特別是涉及一種用于模擬聚乙烯醇纖維混凝土力學行為的方法、系統及可讀存儲介質。

背景技術

纖維增強混凝土(Fiber Reinforced Concrete，縮寫為FRC)，簡稱為纖維混凝土，是以混凝土為基材，以各種纖維為增強相組成的一組復合材料，是興起于20世紀后半葉的一種新型建筑材料。常見纖維的種類包括鋼纖維、合成纖維、天然纖維等，根據摻入纖維的種類不同，可以將混凝土分為：鋼纖維混凝土、合成纖維混凝土、天然纖維混凝土和混雜纖維混凝土等。

在混凝土中摻入纖維，一方面不會影響到混凝土材料自身的特性，另一方面纖維能發揮其自身材料的特性，從微觀機制上改善了基體材料的性能，彌補了混凝土抗拉強度低、韌性差以及極限延性率小等弱點，使之具有一系列優越的物理和力學性能，從而廣泛應用于各土木工程領域。

為了準確描述纖維混凝土在應力作用下的破壞全過程，同時為后續纖維噴射混凝土的設計提供參數依據，需要對纖維混凝土的力學特性開展深入研究。現有技術中有提出能夠反映纖維混凝土受力破壞全過程的力學模型，但是該模型在計算時所需的參數較多，計算過程較為復雜。

發明內容

為此，本發明的一個實施例提出一種用于模擬聚乙烯醇纖維混凝土力學行為的方法，以在有效模型聚乙烯醇纖維混凝土力學行為的前提下，解決計算時所需的參數較多，計算過程較為復雜的問題。

根據本發明一實施例的模擬聚乙烯醇纖維混凝土力學行為的方法，用于計算所述聚乙烯醇纖維混凝土承受載荷后的應力，所述方法包括如下步驟：

獲取所述聚乙烯醇纖維混凝土的初始彈性模量；

獲取所述聚乙烯醇纖維混凝土承受載荷后的實際應變量；

判斷所述實際應變量是否超過聚乙烯醇纖維混凝土的彈性極限應變量；

若是，根據所述實際應變量以及所述彈性極限應變量計算所述聚乙烯醇纖維混凝土的損傷變量；

根據所述實際應變量、所述損傷變量以及所述初始彈性模量計算所述聚乙烯醇纖維混凝土承受載荷后的應力；

其中，根據所述實際應變量、所述損傷變量以及所述初始彈性模量計算所述聚乙烯醇纖維混凝土承受載荷后的應力的步驟中，采用下式計算所述聚乙烯醇纖維混凝土承受載荷后的應力：

σ_d＝(1-D)E₀(ε-ε_c)

其中，σ_d表示所述聚乙烯醇纖維混凝土承受載荷后的應力，D表示所述損傷變量，E₀表示所述初始彈性模量，ε表示所述實際應變量，ε_c表示所述聚乙烯醇纖維混凝土的應變量給定值。

更進一步的，根據所述實際應變量以及所述彈性極限應變量計算所述聚乙烯醇纖維混凝土的損傷變量的步驟中，采用下式計算所述損傷變量：

其中，μ表示殘余應變系數，τ表示殘余強度系數，ε_max表示所述彈性極限應變量。