申请/专利权人：江西省水利科学院(江西省大坝安全管理中心、江西省水资源管理中心)

申请日：2024-04-11

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN118036409B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F17/18;G06F119/12;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2024.05.31#实质审查的生效;2024.05.14#公开

摘要：本发明提供了一种渡槽结构应力的监控方法，涉及渡槽结构应力监控技术领域，所述方法包括：获取当前的时间tnow；若tnow在目标渡槽结构对应的第一预设时间段内，则将预设的渡槽结构应力监控系统的数据处理频率设置为F1；其中，目标渡槽结构为任一渡槽结构；若tnow在目标渡槽结构对应的第二预设时间段内，则将预设的渡槽结构应力监控系统的数据处理频率设置为F2；其中，第一预设时间段和第二预设时间段不存在重合的时间段；目标渡槽结构在第一预设时间段内的最大承载力下降速率大于在第二预设时间段内的最大承载力下降速率；F1＞F2；本发明能够节约渡槽应力监控系统的资源。

主权项：1.一种渡槽结构应力的监控方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S100，获取当前的时间tnow；S200，若tnow在目标渡槽结构对应的第一预设时间段内，则将预设的渡槽结构应力监控系统的数据处理频率设置为F1；其中，目标渡槽结构为任一渡槽结构；S300，若tnow在目标渡槽结构对应的第二预设时间段内，则将预设的渡槽结构应力监控系统的数据处理频率设置为F2；其中，第一预设时间段和第二预设时间段不存在重合的时间段；目标渡槽结构在第一预设时间段内的最大承载力下降速率大于在第二预设时间段内的最大承载力下降速率；F1＞F2；目标渡槽结构对应的第一预设时间段和第二预设时间段通过以下步骤确定：S010，获取目标渡槽结构使用的钢筋对应的锈蚀速率与锈蚀时长的变化曲线QT以及目标渡槽结构使用的钢筋的初始截面积A；S020，根据QT，确定目标渡槽结构使用的钢筋在每一预设时长Δt内锈蚀损失的截面积，以得到锈蚀损失截面积列表B=（B1，B2，…，Bi，…，Bn），i=1，2，…，n；其中，Bi为目标渡槽结构使用的钢筋在第i个Δt内锈蚀损失的截面积，n为Δt的数量；每一Δt依次连续；S030，根据A和B，确定目标渡槽结构使用的钢筋每经过一个Δt时对应的钢筋剩余平均截面面积，以得到钢筋剩余平均截面积列表C=（C1，C2，…，Ci，…，Cn）；其中，Ci为目标渡槽结构使用的钢筋经过i个Δt时对应的剩余平均截面积；Ci=A-∑ij=1Bj；j=1，2，…，i；S040，根据C，确定目标渡槽结构对应的第一预设时间段和第二预设时间段；步骤S040包括以下步骤：S041，建立目标渡槽结构对应的目标渡槽模型TR，并建立TR对应的钢筋模型GH；其中，GH包括从中心依次向外分布的圆柱形核心区、待锈蚀区、已锈蚀区和锈蚀膨胀区；锈蚀膨胀区靠近目标渡槽结构外侧的锈蚀速率大于另一侧的锈蚀速率；S042，根据B和C，确定目标渡槽结构使用的钢筋每经过一个Δt时对应的锈蚀率，以得到锈蚀率列表η=（η1，η2，…，ηi，…，ηn）；其中，ηi为目标渡槽结构使用的钢筋经过i个Δt时对应的锈蚀率；ηi=（A-Ci）A；S043，根据η，确定GH的已锈蚀区的厚度，以得到已锈蚀区厚度列表QD=（a3,1，a3,2，…，a3,i，…，a3,n）；其中，a3,i为经过i个Δt时GH的已锈蚀区的厚度；S044，通过预设的材性实验对照有限元模拟的方法，确定经过i个Δt时GH的锈蚀膨胀区的最大厚度u1，i和经过i个Δt时GH的锈蚀膨胀区的最小厚度u2，i；S045，根据u1，i和u2，i，确定锈蚀膨胀区的厚度列表QF=（a4,1，a4,2，…，a4,i，…，a4,n）；其中，a4,i为经过i个Δt时GH的锈蚀膨胀区的厚度；a4,i=ui（θ）；ui（）为锈蚀膨胀区经过i个Δt时的厚度分布函数；θ为锈蚀膨胀区外侧面上的点与GH对应的直角坐标系的横坐标正向的逆时针夹角；ui（θ）满足以下关系： ；r为标渡槽结构使用的钢筋的初始半径；r=（Aπ）12；π为圆周率；S046，根据QD、u1，i、u2，i和QF，确定每经过一个Δt时GH的已锈蚀区和锈蚀膨胀区对应的钢筋参数组，以得到钢筋参数组列表NA=（NA1，NA2，…，NAi，…，NAn）；其中，NAi为经过i个Δt时GH对应的钢筋参数组；NAi=（u1，i，u2，i，a3，i，a4,i）；S047，根据NA，对TR进行模拟分析，以确定目标渡槽结构对应的第一预设时间段和第二预设时间段；步骤S047包括以下步骤：S10，将预设的第二中间模型CW设置为TR，并获取第二预设值q=1；其中，CW的对应的GH的已锈蚀区的厚度和锈蚀膨胀区的厚度均设置为1；锈蚀膨胀区壳偏移设置为顶面，已锈蚀区壳偏移向圆柱形核心区的圆心偏移1，待锈蚀区的厚度设置为r-ra-2；ra为圆柱形核心区的半径；S20，将CW导入预设的有限元分析软件，并对CW施加预设的位移载荷；S30，获取CW对应的最大承载力Tq；S40，经过Δt，若CW对应的变形模型未完全断裂，则将CW对应的变形的模型导出，以得到CW对应的变形模型SHq；否则，进入步骤S60；S50，将SHq对应GH的钢筋参数组设置为NAq；将CW设置为SHq；将q+1赋值给q；进入步骤S30；S60，获取每一最大承载力，以得到最大承载力列表T=（T1，T2，…，Te，…，Tq），e=1，2，…，q；其中，Te为第e次获取到的最大承载力；S70，根据T，确定目标渡槽结构对应的第一预设时间段和第二预设时间段；步骤S70包括以下步骤：S71，根据T，确定相邻两个最大承载力对应的最大承载力下降速率，以得到最大承载力下降速率列表ε=（ε1，ε2，…，εu，…，εq-1），u=1，2，…，q-1；其中，εu为Tu和Tu+1对应的最大承载力下降速率；εu=（Tu-Tu+1）Δt；S72，遍历ε，若εu＞TW，则将第u个Δt对应的实际时间段确定为第一预设时间段；否则，将第u个Δt对应的实际时间段确定为第二预设时间段；TW为预设的最大承载力下降速率阈值。

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