[發(fā)明專利]水工混凝土結(jié)構(gòu)溫度仿真一致性檢驗(yàn)方法及其檢驗(yàn)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210569957.2
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN114861279A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周秋景;劉毅;王玉孝;柴東;王倫;胡銀濤;蘆永政;程恒;雷崢琦;賈凡;段軍邦;沈元信;徐耀
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學(xué)研究院;青海黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06F30/13
• 分類號(hào): G06F30/13;G06F30/20;G01N25/00;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 四川省方圓智云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51368
• 代理人: 嚴(yán)曉玲

1.水工混凝土結(jié)構(gòu)溫度仿真一致性檢驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：混凝土實(shí)際溫度測點(diǎn)獲取；

為進(jìn)行溫度仿真結(jié)果一致性檢驗(yàn)，首先需要獲取混凝土結(jié)構(gòu)溫度測點(diǎn)位置，并按照一定的規(guī)則定義坐標(biāo)；

在已建混凝土結(jié)構(gòu)中，獲取現(xiàn)有溫度測點(diǎn)，在溫度測點(diǎn)不足時(shí)，需要補(bǔ)充溫度測點(diǎn)；

在待建或在建階段，按照一定規(guī)則部署溫度測點(diǎn)，準(zhǔn)確監(jiān)測混凝土溫度分布和變化規(guī)律；測點(diǎn)應(yīng)涵蓋結(jié)構(gòu)表面至內(nèi)部中心位置，準(zhǔn)確反映結(jié)構(gòu)溫度梯度變化情況，不同類型溫度邊界位置應(yīng)分別布置測點(diǎn)；

步驟二：混凝土實(shí)測溫度獲取；

通過數(shù)據(jù)采集、傳輸，獲取測點(diǎn)實(shí)測溫度數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)至存儲(chǔ)設(shè)備中，標(biāo)記為第一數(shù)據(jù)集；

步驟三：仿真計(jì)算溫度測點(diǎn)獲取；

在仿真網(wǎng)格模型中，采用與實(shí)際工程結(jié)構(gòu)統(tǒng)一的坐標(biāo)原點(diǎn)和坐標(biāo)軸定義方式，基于實(shí)際溫度測點(diǎn)位置坐標(biāo)，獲取與實(shí)際溫度測點(diǎn)坐標(biāo)位置一致的計(jì)算溫度測點(diǎn)，標(biāo)記為第二數(shù)據(jù)集；

在網(wǎng)格模型中沒有與實(shí)際溫度測點(diǎn)坐標(biāo)位置一致的結(jié)點(diǎn)時(shí)，采用周邊測點(diǎn)插值的方式定義測點(diǎn)；

在網(wǎng)格模型建立時(shí)，在工程結(jié)構(gòu)實(shí)際測點(diǎn)位置設(shè)置結(jié)點(diǎn)，使得每個(gè)實(shí)際測點(diǎn)對應(yīng)位置有一結(jié)點(diǎn)；

步驟四：仿真計(jì)算測點(diǎn)溫度獲取；

基于上述獲得的計(jì)算溫度測點(diǎn)，從仿真計(jì)算結(jié)果中得到測點(diǎn)溫度；

計(jì)算測點(diǎn)溫度應(yīng)與實(shí)測溫度時(shí)刻相同；在時(shí)刻不同時(shí)，通過計(jì)算溫度或?qū)崪y溫度插值方式確定；

仿真計(jì)算時(shí)，在實(shí)測溫度采集時(shí)刻設(shè)置計(jì)算步；

步驟五：測點(diǎn)溫度一致性驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)；

基于工程實(shí)際情況，提出計(jì)算溫度與實(shí)測溫度一致性的評估指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)；

評估指標(biāo)采用某一時(shí)刻計(jì)算溫度與實(shí)測溫度差值的絕對值，或一系列時(shí)刻計(jì)算溫度與實(shí)測溫度差值絕對值的平均值；

步驟六：測點(diǎn)溫度一致性檢驗(yàn)；

采用步驟五中的評估指標(biāo)和評估標(biāo)準(zhǔn)，將第一數(shù)據(jù)集和第二數(shù)據(jù)集中對應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲取與評估指標(biāo)相對應(yīng)的處理結(jié)果，判斷處理結(jié)果是否在評估標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，依據(jù)判斷結(jié)果確定一致性；當(dāng)所有評估指標(biāo)一致性檢驗(yàn)結(jié)果都在評估標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)時(shí)，確定計(jì)算溫度與實(shí)測溫度是一致的；

步驟七：區(qū)域溫度一致性檢驗(yàn)；

結(jié)構(gòu)復(fù)雜且尺度大時(shí)，應(yīng)按照結(jié)構(gòu)特征、材料分區(qū)、邊界條件或澆筑情況進(jìn)行分區(qū)，并基于工程實(shí)際情況，提出一致性評估指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，對該分區(qū)內(nèi)混凝土空間溫度梯度一致性進(jìn)行檢驗(yàn)；

在溫度梯度計(jì)算測點(diǎn)選擇時(shí)，應(yīng)選擇區(qū)域中溫度梯度變化大的區(qū)域；

在待建或在建階段，應(yīng)在結(jié)構(gòu)中設(shè)置空間溫度梯度監(jiān)測儀器；

步驟八：整體溫度一致性檢驗(yàn)；

在整體結(jié)構(gòu)未設(shè)置溫度測點(diǎn)的區(qū)域，選擇與設(shè)置測點(diǎn)區(qū)域溫度邊界、材料特性基本相同的檢驗(yàn)點(diǎn)，采用類比或理論分析方法確定實(shí)際溫度值；采用步驟五中的評估指標(biāo)和評估標(biāo)準(zhǔn)，對檢驗(yàn)點(diǎn)仿真溫度與實(shí)際溫度一致性進(jìn)行檢驗(yàn)；

步驟九：當(dāng)上述溫度測點(diǎn)、區(qū)域溫度、整體溫度均滿足一致性要求時(shí)，溫度仿真結(jié)果與實(shí)測溫度是一致的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水工混凝土結(jié)構(gòu)溫度仿真一致性檢驗(yàn)方法，其特征在于，步驟五：評估標(biāo)準(zhǔn)為0～2℃區(qū)間中的某一溫度值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水工混凝土結(jié)構(gòu)溫度仿真一致性檢驗(yàn)方法，其特征在于，步驟七：評估指標(biāo)采用不同測點(diǎn)同一時(shí)刻溫度差值，評估標(biāo)準(zhǔn)為0～2℃間的某個(gè)溫度值；

在混凝土結(jié)構(gòu)中，從表面向內(nèi)部沿直線連續(xù)設(shè)置不少于5個(gè)測點(diǎn)，測點(diǎn)間距自表面向內(nèi)部逐漸加大，以有效反映溫度梯度變化情況。

4.水工混凝土結(jié)構(gòu)溫度仿真一致性檢驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

實(shí)際測點(diǎn)獲取模塊，用于獲取混凝土結(jié)構(gòu)中實(shí)際設(shè)置溫度測點(diǎn)坐標(biāo)位置，所述實(shí)際測點(diǎn)坐標(biāo)位置應(yīng)采用統(tǒng)一的坐標(biāo)原點(diǎn)和坐標(biāo)系；

實(shí)際溫度獲取模塊，用于獲取混凝土結(jié)構(gòu)中實(shí)際測點(diǎn)監(jiān)測溫度值，并以規(guī)定的格式存儲(chǔ)于存儲(chǔ)設(shè)備中；

仿真測點(diǎn)獲取模塊，用于獲取網(wǎng)格模型中與實(shí)際測點(diǎn)坐標(biāo)位置一致的結(jié)點(diǎn)編號(hào)，所述網(wǎng)格模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)應(yīng)采用統(tǒng)一的坐標(biāo)原點(diǎn)和坐標(biāo)系；

仿真溫度獲取模塊，用于獲取混凝土結(jié)構(gòu)仿真計(jì)算溫度值，并以規(guī)定的格式存儲(chǔ)于存儲(chǔ)設(shè)備中；

測點(diǎn)溫度一致性檢驗(yàn)?zāi)K，用于獲取測點(diǎn)溫度一致性評估的指標(biāo)及評估標(biāo)準(zhǔn)，并對所選取的測點(diǎn)溫度進(jìn)行一致性驗(yàn)證，當(dāng)所有評估指標(biāo)滿足評估標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，仿真溫度滿足一致性驗(yàn)證；

區(qū)域溫度一致性檢驗(yàn)?zāi)K，用于獲取區(qū)域溫度一致性評估的指標(biāo)及評估標(biāo)準(zhǔn)，并對所選取的區(qū)域溫度梯度進(jìn)行一致性驗(yàn)證，當(dāng)所有評估指標(biāo)滿足評估標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，區(qū)域溫度滿足一致性驗(yàn)證；

整體溫度一致性檢驗(yàn)?zāi)K，用于獲取整體溫度一致性評估的指標(biāo)及評估標(biāo)準(zhǔn)，并對所選取的檢驗(yàn)點(diǎn)溫度進(jìn)行一致性驗(yàn)證，當(dāng)所有評估指標(biāo)滿足評估標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，結(jié)構(gòu)整體溫度滿足一致性驗(yàn)證；

結(jié)果判斷模型，用于獲取總體一致性檢驗(yàn)結(jié)果，在測點(diǎn)溫度一致性、區(qū)域溫度一致性、整體溫度一致性均滿足時(shí)，仿真溫度滿足一致性要求。