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龙图腾网恭喜成都理工大学申请的专利滚石随机冲击事件下棚洞结构的损伤概率预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119106590B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411587645.X，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权滚石随机冲击事件下棚洞结构的损伤概率预测方法是由王东坡;韩昵莫瑞;李豪;闫帅星设计研发完成，并于2024-11-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本滚石随机冲击事件下棚洞结构的损伤概率预测方法在说明书摘要公布了：本发明涉及结构工程数据预测技术领域，公开滚石随机冲击事件下棚洞结构的损伤概率预测方法，包括步骤：利用蒙特卡洛理论建立统计分布下能表征随机滚石冲击工况的需求数据集；基于ABAQUS非线性有限元分析，提取需求数据集中对棚洞结构的损伤有影响的参数；根据对棚洞结构的损伤有影响的参数，构建棚洞的损伤特征指数；基于损伤特征指数，定义损伤指标，量化棚洞结构的损伤程度，所述损伤指标包括弯曲损伤指标、剪切损伤指标。本发明采用先进的数值建模技术，能够传递不确定性并详细模拟结构失效模式，从而对棚洞抗冲击性能提供更加精确的基于物理规律的解释。

本发明授权滚石随机冲击事件下棚洞结构的损伤概率预测方法在权利要求书中公布了：1.滚石随机冲击事件下棚洞结构的损伤概率预测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，利用蒙特卡洛理论建立统计分布下能表征随机滚石冲击工况的需求数据集；步骤2，基于ABAQUS非线性有限元分析，提取需求数据集中对棚洞结构的损伤有影响的参数；步骤3，根据对棚洞结构的损伤有影响的参数，构建棚洞的损伤特征指数；所述步骤3中，构建的损伤特征指数包括裂缝宽度；通过三阶段方式评估受到滚石冲击的棚洞结构中裂缝宽度的演变情况：阶段1：初始无裂缝分析阶段；阶段1具有以下特点：a.适用于施加的弯矩Mapp低于混凝土板的开裂弯矩承载力Mcr；b.混凝土和钢筋之间充分粘结，可以传递有效应力，结构表现为线弹性阶段；c.开裂弯矩承载力Mcr的计算式如下： 其中，fctm表示混凝土抗拉强度平均值；Iu表示无裂缝截面的总转动惯量；xu表示截面中性轴到压缩区边缘的距离；h表示混凝土板总厚度； 其中，b表示混凝土板宽度；表示弹性模量比，；Es表示钢筋弹性模量；Ecm表示混凝土弹性模量；As1表示受拉钢筋的面积；As2表示受压钢筋的面积；d表示混凝土板中最下部钢筋到混凝土板顶面的厚度；dc2表示有效压缩覆盖层的厚度；阶段2：裂缝截面分析阶段；阶段2具有以下特点：a.适用于施加的弯矩Mapp大于混凝土板的开裂弯矩承载力Mcr，混凝土板开始产生裂缝；b.混凝土和钢筋之间粘结逐渐失效，产生粘结滑移，混凝土结构张拉区受力减小；c.裂缝宽度wk的计算式如下： 其中，Sr,max表示最大裂缝间距；表示钢筋与混凝土之间的平均应变；表示相关荷载条件作用下钢筋的平均应变；表示相关荷载条件作用下混凝土板的平均应变； 其中，k1表示钢筋粘结性能系数；k2表示应变分布系数；k3、k4均为固定系数；c1表示受拉钢筋的保护层厚度；表示受拉钢筋的直径；表示处于有效张力状态下的有效钢筋比；表示裂缝截面中拉伸钢筋的应力；kt表示持续施加荷载的时间系数；fct_eff表示预计裂缝首次出现时混凝土的有效抗拉强度的平均值，fct_eff=fctm； 其中，x表示极限压缩下纤维到裂缝截面中性轴的距离；Ac_eff表示有效张力区混凝土截面面积；hc_eff表示有效张力区高度；Icr表示裂缝阶段等效截面惯性矩；阶段3：结构失效分析阶段；阶段3具有以下特点：a.适用于施加的弯矩Mapp大于混凝土板的开裂弯矩承载力Mcr，混凝土板开始产生裂缝；b.评估三种潜在的失效模式：延性拉伸失效、平衡失效、脆性压缩破坏失效； 其中，Fcc表示混凝土抗压强度；fcd表示设计抗压强度；fck表示混凝土圆柱体强度；表示有效强度系数；表示压缩区有效高度系数；表示混凝土安全系数；表示考虑施加荷载方式的因素；xb表示平衡情况下压缩区边缘到裂缝截面中性轴的距离；额定弯矩Mn为： 其中，Fsc表示受拉钢筋抗拉强度；所述步骤3中，构建的损伤特征指数还包括冲剪破坏；用以下两个关键边界u0、u1来评估棚洞结构的抗冲剪力：1）冲击面区域表示冲击荷载直接作用的区域，用u0表示冲击面区域的周长；2）基本控制面区域表示冲击荷载直接作用区域外一定距离的区域，用于评估整体的双向剪力承载能力，用u1表示基本控制面区域的周长；假设滚石直径为D，混凝土板中最下部钢筋到混凝土板顶面的厚度为d，则定义区域u0的直径为D，区域u1的直径为D+4d； 其中，VED,0表示在冲击面区域施加的剪力设计值；表示增强因子；F1表示滚石对混凝土板的冲击力；deff表示混凝土板的有效厚度； 其中，VRd,max表示最大抗剪力强度的设计值；表示考虑施加荷载方式的因素；fck表示混凝土圆柱体强度；表示混凝土安全系数； 其中，VED,1表示在基本控制面区域施加的剪力设计值；d表示混凝土板中最下部钢筋到混凝土板顶面的厚度； 其中，VRd,c表示基本控制面区域的钢筋混凝土板的抗剪力强度设计值；CRd,c、k、、Vmin为中间参数；分别表示基本控制面区域在x方向、z方向上的有效受弯配筋率；所述步骤3中，构建的损伤特征指数包括还全局张拉损伤指数与最大位移； 其中，表示全局张拉损伤指数；将混凝土板划分为n个单元，i=1,2,...,n；表示第i个混凝土板单元的最大拉伸损伤参数；dt表示拉伸损伤参数；表示混凝土在下降分支上的轴向应力；fct表示混凝土的应力峰值；步骤4，基于损伤特征指数，定义损伤指标，量化棚洞结构的损伤程度，所述损伤指标包括弯曲损伤指标Df、剪切损伤指标Ds，弯曲损伤指标Df定义为施加在棚洞结构上的弯矩与临界弯矩承载力之比，剪切损伤指标Ds定义为施加在棚洞结构上的剪切力与剪切承载力之比。

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