[发明专利]一种有效防止混凝土开裂的方法、系统、装置、存储介质

说明书

本发明一种有效防止混凝土开裂的方法、系统、装置、存储介质，本发明通过二次开发，自定义函数、参数，对结构施加徐变、温度、自生体积变形和干缩引起的单元节点荷载增量；计算单元混凝土龄期、徐变度、弹性模量、扣除徐变和体积变形后应变、计算矩阵和应力增量矩阵、计算应变，求解每个单元节点上的徐变、体积变形荷载，以此为基础计算养护相关的参数。本发明保证了混凝土干缩应力计算正确性及精确性，有效的防止了混凝土的开裂。

技术领域

本发明涉及一种有效防止混凝土开裂的方法。

背景技术

在渡槽、涵洞等薄壁水工建筑物中，干缩变形是混凝土裂缝出现和扩展的最主要因素之一。薄壁结构混凝土的表面积与体积之比要比大坝等其他大体积混凝土大的多，水分散发速度和散发量相对较快和较大。混凝土不均匀的湿度场会引起结构各部位不同的干缩变形，在内部相对变形约束和结构变形外部约束，或不同浇筑层“老混凝土”对新混凝土的约束的作用下，混凝土内会产生不均匀的干缩变形应力，尤其是表面干缩应力出现相对较早且发展迅速，容易导致混凝土表面开裂或使已有表面裂缝扩展。

目前混凝土湿度场及干缩应力还没有得到足够的重视，这方面的研究还比较少。相对于温度场及温度应力，混凝土湿度扩散及干缩应力的计算要复杂的多。当温度、湿度出现非均匀变化时，混凝土表面出现裂缝。这就需要针对相应的环境进行特定的养护。如何提高保证混凝土干缩应力计算正确性及精确性，如何有效防止混凝土开裂，是本专利重中之重。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种有效防止混凝土开裂的方法、系统、装置、存储介质，能够保证混凝土干缩应力计算正确性及精确性，根据相应的环境进行特定的养护，能够有效避免防止混凝土开裂的。

技术方案：本发明一种有效防止混凝土开裂的方法，具体步骤包括，

1）根据施工现场，仿建实体模型，并对模型进行参数定义；

2）通过二次开发软件，建立函数方程、数据库；

3）施加徐变、温度、自生体积变形和干缩引起的单元节点荷载增量；

4）调用数据库，求解混凝土龄期；

5）监测施工现场的环境变量，将监测的数据传送至实体模型中；

6）对实体模型施加监测到的环境变量，包括施加温度、湿度，求解施加环境变量后的实体模型的徐变、体积的荷载；

7）求解混凝土养护相关参数。

本发明的进一步改进在于：

步骤1），对模型定义单元类型、材料属性、参数网格、工程开始浇筑时间及各层、块混凝土开始浇筑时间。

本发明的进一步改进在于：

步骤2），建立弹性模量随龄期变化的函数；

步骤4），调用数据库，包括调用弹性模量随龄期变化的函数。

本发明的进一步改进在于：

步骤4），通过调用弹性模量随龄期变化的函数，求解结构施加徐变、温度、自生体积变形和干缩引起的单元节点荷载增量。

本发明的进一步改进在于：

步骤6），求解每个单元节点上的徐变、体积变形荷载：

根据弹性模量随时间变化，提供前一荷载步结束时的单元应力、应变和状态变量以及当前增量步弹性应变增；

计算徐变度、弹性模量，计算下一荷载步徐变度、载步等效弹性模量， 计算扣除徐变、体积变形后应变，根据给出当前增量步的单元应力应变关系矩阵，更新增量步结束时的单元应力和单元状态变量。

本发明的进一步改进在于：