基于实体单元积分路径的受力构件的配筋计算方法及系统技术方案

本发明专利技术属于土木工程技术领域，提供了基于实体单元积分路径的受力构件的配筋计算方法及系统，本发明专利技术对于结构的不同位置，通过控制网格模型的特征并进行分组，筛选节点路径的算法，以及存储节点路径，无需通过手动选取建立积分路径，适用于所有网格模型，快速得到大量积分路径，提高计算效率，为后续截面内力计算、配筋计算提供支持。配筋计算提供支持。配筋计算提供支持。

【技术实现步骤摘要】
基于实体单元积分路径的受力构件的配筋计算方法及系统


[0001]本专利技术属于土木工程
，尤其涉及基于实体单元积分路径的受力构件的配筋计算方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]目前在重大项目的设计中可以采用通用有限元软件建立大型三维实体模型进行分析，有限元软件中，对于三维实体单元模型可以直接计算得到应力，但是应力无法直接用于受力构件的配筋计算，对于结构不同位置，需要建立大量的积分路径，用公式将应力的结果转化为内力的结果，但是目前的建立积分路径是通过手动选取的，工作量十分巨大，效率低。

技术实现思路

[0004]为了解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题，本专利技术提供基于实体单元积分路径的受力构件的配筋计算方法及系统，其适用于所有网格模型，通过控制分组特征，和寻路的算法，快速得到大量积分路径，提高计算效率。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术的第一个方面提供基于实体单元积分路径的受力构件的配筋计算方法，包括如下步骤：
[0007]基于待分析结构的实体单元的网格形式和划分规则，建立实体单元分析结构的有限元模型；
[0008]根据实体单元分析结构的有限元模型确定积分路径上节点的数量，根据积分路径上节点的数量对积分路径进行分组；
[0009]依据分组的结果，依次选择积分路径的起点，根据建立积分路径的原则，建立每一条积分路径，并将积分路径的起点和终点保存在数组中；
[0010]根据数组中积分路径的起点和终点，建立积分路径，通过数值积分得到积分路径所代表的构件的内力，并用于配筋计算
[0011]本专利技术的第二个方面提供基于实体单元积分路径的受力构件的配筋计算系统，包括：
[0012]网格模型控制模块，被配置为：基于待分析结构的实体单元的网格形式和划分规则，建立实体单元分析结构的有限元模型，获取控制网格模型的特征；
[0013]分组模块，被配置为：根据和划分规则确定积分路径上节点的数量，根据积分路径上节点的数量对积分路径进行分组；
[0014]节点路径寻路模块，被配置为：依据分组的结果，依次选择积分路径的起点，根据建立积分路径的原则，建立每一条积分路径，并将积分路径的起点和终点保存在数组中。
[0015]受力构件配筋计算模块，被配置为：根据数组中积分路径的起点和终点，建立积分路径，通过数值积分得到积分路径所代表的构件的内力，并用于配筋计算。
[0016]本专利技术的第三个方面提供一种计算机可读存储介质。
[0017]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的基于实体单元积分路径的受力构件的配筋计算方法中的步骤。
[0018]本专利技术的第四个方面提供一种计算机设备。
[0019]一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的基于实体单元积分路径的受力构件的配筋计算方法中的步骤。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术对于结构的不同位置，通过控制网格模型的特征，并根拟建立积分路径上涉及的节点数量对拟建立的积分路径进行分组，最后找寻到积分路径的起点和终点，并自动批量建立积分路径的算法，可以快速得到大量积分路径，对于如核电厂预应力安全壳等大型三维模型，所需要建立的积分路径可能有几千条甚至上万条，本专利技术极大的提高了设计、计算的效率，为后续对三维模型所有受力构件代表截面进行内力计算、配筋计算提供了有力支持。
[0022]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0023]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0024]图1为本专利技术实施例一用于受力构件配筋计算的快速批量建立有限元实体单元积分路径的方法流程图；
[0025]图2为本专利技术实施例一薄壳结构的网格平面和积分路径示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例一矩形体组合结构的网格和积分路径示意图；
[0027]图4为本专利技术实施例一环梁结构网格和积分路径示意图；
[0028]图5为本专利技术实施例一立方体网格形式示意图；
[0029]图6为本专利技术实施例一薄壳体局部网格形式示意图；
[0030]图7本专利技术实施例一A
‑
A剖面示意图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0032]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0033]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0034]实施例一
[0035]如图1所示，本实施例提供基于实体单元积分路径的受力构件的配筋计算方法，包括如下步骤：
[0036]S101:基于待分析结构的三维实体单元的网格形式和划分实体单元的规则，建立三维实体单元分析结构的有限元模型；
[0037]S102:根据待分析结构的三维实体单元分析结构的有限元模型确定积分路径上节点的数量，根据积分路径上节点的数量对积分路径进行分组；
[0038]S103:根据分组的结果，依次选择积分路径的起点，根据建立积分路径的原则，建立每一条积分路径，并将积分路径的起点和终点保存在数组中。
[0039]S104:根据积分路径的起点和终点，建立积分路径，随后通过数值积分得到积分路径所代表的构件的内力，并用于配筋计算。
[0040]作为一种或多种实施例，S101中，所述三维实体单元，一般三维模型可以用四面体单元，五面体单元，六面体单元进行划分得到有限元模型，此处不作限制，具体根据实际需求设置。
[0041]作为一种或多种实施例，S101中，所述建立三维实体单元分析结构的有限元模型包括：
[0042]根据实体单元的网格形式确定积分路径方向和非积分路径方向；
[0043]根据网格尺寸的原则确定积分路径方向和非积分路径方向上的网格尺寸。
[0044]所述划分实体单元的规则为：积分路径方向上的网格尺寸应小于或接近非积分路径方向上的尺寸。
[0045]这样设置的目的是：避免出现非积分路径方向网格尺寸比积分路径上网格尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于实体单元积分路径的受力构件的配筋计算方法，其特征在于，包括如下步骤：基于待分析结构的实体单元的网格形式和划分规则，建立实体单元分析结构的有限元模型；根据实体单元分析结构的有限元模型确定积分路径上节点的数量，根据积分路径上节点的数量对积分路径进行分组；依据分组的结果，依次选择积分路径的起点，根据建立积分路径的原则，建立每一条积分路径，并将积分路径的起点和终点保存在数组中；根据数组中积分路径的起点和终点，建立积分路径，通过数值积分得到积分路径所代表的构件的内力，并用于配筋计算。2.如权利要求1所述的基于实体单元积分路径的受力构件的配筋计算方法，其特征在于，所述基于待分析结构的实体单元的网格形式和划分规则，建立实体单元分析结构的有限元模型包括：根据待分析结构实体单元的网格形式确定积分路径方向和非积分路径方向；根据网格尺寸的原则确定积分路径方向和非积分路径方向上的网格尺寸；基于积分路径方向和非积分路径方向上的网格尺寸构建实体单元分析结构的有限元模型。3.如权利要求2所述的基于实体单元积分路径的受力构件的配筋计算方法，其特征在于，所述划分规则为：积分路径方向上的网格尺寸应小于或接近非积分路径方向上的尺寸。4.如权利要求1所述的基于实体单元积分路径的受力构件的配筋计算方法，其特征在于，所述根据积分路径上节点的数量对积分路径进行分组包括：根据所述积分路径上节点的数量确定积分路径时循环的次数；根据积分路径时循环的次数，将起始节点作为集合，对拟建立的积分路径进行分组。5.如权利要求1所述的基于实体单元积分路径的受力构件的配筋计算方法，其特征在于，所述建立积分路径的原则包括：以积分路径的起点距目标点最小距离原则进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵超超，薛荣军，王涛，张金，梁恩虎，赵春艳，罗刚，唐正奕，吴纯华，王洪良，王波，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：