本发明专利技术提供一种混凝土构架开裂预测方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：基于获取得到的仿真参数对待测钢筋混凝土构架建立多物理场耦合模型；其中，所述多物理场耦合模型包括混凝土二维横截面模型和多物理场模型；所述多物理场模型包括三次电流分布物理场和固体力学物理场；利用预设的求解器对所述多物理场耦合模型进行求解计算，并基于求解计算得到的仿真结果确定所述待测钢筋混凝土的开裂时间预测信息。本发明专利技术通过对钢筋混凝土建立多物理场耦合的数值仿真模型，能够对待测钢筋混凝土构架的开裂时间进行准确预测。土构架的开裂时间进行准确预测。土构架的开裂时间进行准确预测。
【技术实现步骤摘要】
一种混凝土构架开裂预测方法、装置、设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及寿命预测
，尤其是涉及一种混凝土构架开裂预测方法、 装置、设备及存储介质。
技术介绍
[0002]变电站中大量使用钢筋混凝土构架，由于长期暴露在大气环境中，构架内部 的钢筋会逐渐发生锈蚀，并进一步导致混凝土结构开裂。这种损伤累积将导致结 构承载力下降、耐久性降低，影响混凝土构架的安全使用，引发电力安全生产事 故。
[0003]如何预测变电站钢筋混凝土构架开裂风险，对于构架在后期运维过程中的治 理、加固具有重要的指导意义。通过预测开裂时间及裂纹发展速度，可以提前评 估构架的安全性，并有针对性地开展后期加固工作。
[0004]现有的技术只能通过钢筋腐蚀电流密度模型来评估钢筋腐蚀速率，如何通过 腐蚀电流密度建立起钢筋腐蚀寿命预测模型则仍在研究中。而预测钢筋腐蚀所导 致的混凝土开裂则更是缺少有效的方法。因此，亟需一种能够准确预测钢筋混凝 土构架开裂时间的方法。
技术实现思路
[0005]本专利技术旨在提供一种混凝土构架开裂预测方法、装置、设备及存储介质，以 解决上述技术问题，从而能够准确预测钢筋混凝土构架开裂时间。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种混凝土构架开裂预测方法，包括：
[0007]基于获取得到的仿真参数对待测钢筋混凝土构架建立多物理场耦合模型；其 中，所述多物理场耦合模型包括混凝土二维横截面模型和多物理场模型；所述多 物理场模型包括三次电流分布物理场和固体力学物理场；
[0008]利用预设的求解器对所述多物理场耦合模型进行求解计算，并基于求解计算 得到的仿真结果确定所述待测钢筋混凝土的开裂时间预测信息。
[0009]进一步地，所述的混凝土构架开裂预测方法还包括：
[0010]基于所述待测钢筋混凝土的开裂时间预测信息确定修正时间节点以及预计 裂纹位置；
[0011]获取所述待测钢筋混凝土的预计裂纹位置在所述修正时间节点的实测应力 数据；
[0012]基于所述实测应力数据对所述求解器在所述修正时间节点得到的应力仿真 数据进行修正；
[0013]利用所述求解器基于修正后的应力仿真数据重新对所述多物理场耦合模型 进行求解计算，以重新确定所述待测钢筋混凝土的开裂时间预测信息。
[0014]进一步地，所述基于获取得到的仿真参数对待测钢筋混凝土构架建立多物理 场耦合模型，具体包括：
[0015]基于所述仿真参数，在建立所述三次电流分布物理场时，将所述混凝土二维 横截面模型的混凝土区域的属性配置为电解质，并根据所述仿真参数对所述电解 质的对流速度、氧气扩散系数、电场迁移率、电荷数、导电率、电解质浓度、电 解质电位和电解质电势进行设置；
[0016]对所述混凝土二维横截面模型中的混凝土表面属性、边界条件以及钢筋表面 的电化学反应条件进行设置。
[0017]进一步地，所述基于获取得到的仿真参数对待测钢筋混凝土构架建立多物理 场耦合模型，具体包括：
[0018]基于所述仿真参数，在建立所述固体力学物理场时，将所述混凝土二维横截 面模型的混凝土区域的材料类型设置为线弹性材料，并对所述混凝土区域的杨氏 模量、泊松比、抗拉强度进行设置；对所述混凝土区域添加预设的损伤模型，对 所述损伤模型的损伤应力算法、等效应变模型、损伤演化模型进行设置；
[0019]将所述混凝土二维横截面模型的钢筋区域的材料类型设置为线弹性材料，并 对所述钢筋区域添加预应力和预应变模型；
[0020]将所述混凝土区域的预计开裂表面以及所述预计开裂表面的任意相邻表面 的边界条件设置为辊支持边界，并将所述混凝土区域的其他表面的边界条件设置 为自由变形表面。
[0021]进一步地，所述基于获取得到的仿真参数对待测钢筋混凝土构架建立多物理 场耦合模型，具体包括：
[0022]采用自由四面体网格对所述混凝土二维横截面模型进行网格划分；其中，在 所述混凝土二维横截面模型中，钢筋区域的网格单元尺寸小于混凝土区域的网格 单元尺寸的一半。
[0023]进一步地，所述修正时间节点包括第一修正时间节点和第二修正时间节点；
[0024]所述第一修正时间节点位于预计使用寿命的1/3处对应的第一预设时间区间 内，所述第二修正时间节点位于所述预计使用寿命的2/3处对应的第二预设时间区 间内；所述预计使用寿命为基于所述开裂时间预测信息确定得到。
[0025]本专利技术还提供一种混凝土构架开裂预测装置，包括：
[0026]模型构建模块，用于基于获取得到的仿真参数对待测钢筋混凝土构架建立多 物理场耦合模型；其中，所述多物理场耦合模型包括混凝土二维横截面模型和多 物理场模型；所述多物理场模型包括三次电流分布物理场和固体力学物理场；
[0027]开裂信息预测模块，用于利用预设的求解器对所述多物理场耦合模型进行求 解计算，并基于求解计算得到的仿真结果确定所述待测钢筋混凝土的开裂时间预 测信息。
[0028]进一步地，所述的混凝土构架开裂预测装置还包括开裂信息修正模块，用于：
[0029]基于所述待测钢筋混凝土的开裂时间预测信息确定修正时间节点以及预计 裂纹位置；
[0030]获取所述待测钢筋混凝土的预计裂纹位置在所述修正时间节点的实测应力 数据；
[0031]基于所述实测应力数据对所述求解器在所述修正时间节点得到的应力仿真 数据进行修正；
[0032]利用所述求解器基于修正后的应力仿真数据重新对所述多物理场耦合模型 进行求解计算，以重新确定所述待测钢筋混凝土的开裂时间预测信息。
[0033]本专利技术还提供一种终端设备，包括处理器和存储有计算机程序的存储器，所 述处理器执行所述计算机程序时实现任一项所述的混凝土构架开裂预测方法。
[0034]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该 计算机程序被处理器执行时实现任一项所述的混凝土构架开裂预测方法。
[0035]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0036]本专利技术提供了一种混凝土构架开裂预测方法、装置、设备及存储介质，所述 方法包括：基于获取得到的仿真参数对待测钢筋混凝土构架建立多物理场耦合模 型；其中，所述多物理场耦合模型包括混凝土二维横截面模型和多物理场模型； 所述多物理场模型包括三次电流分布物理场和固体力学物理场；利用预设的求解 器对所述多物理场耦合模型进行求解计算，并基于求解计算得到的仿真结果确定 所述待测钢筋混凝土的开裂时间预测信息。本专利技术通过对钢筋混凝土建立多物理 场耦合的数值仿真模型，能够对待测钢筋混凝土构架的开裂时间进行准确预测。
附图说明
[0037]图1是本专利技术提供的混凝土构架开裂预测方法的流程示意图；
[0038]图2是本专利技术提供的钢筋混凝土二维横截面简化模型示意图；
[0039]图3是本专利技术提供的钢筋混凝土二维横截面简化模型网格示意图；
[004本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种混凝土构架开裂预测方法，其特征在于，包括：基于获取得到的仿真参数对待测钢筋混凝土构架建立多物理场耦合模型；其中，所述多物理场耦合模型包括混凝土二维横截面模型和多物理场模型；所述多物理场模型包括三次电流分布物理场和固体力学物理场；利用预设的求解器对所述多物理场耦合模型进行求解计算，并基于求解计算得到的仿真结果确定所述待测钢筋混凝土的开裂时间预测信息。2.根据权利要求1所述的混凝土构架开裂预测方法，其特征在于，还包括：基于所述待测钢筋混凝土的开裂时间预测信息确定修正时间节点以及预计裂纹位置；获取所述待测钢筋混凝土的预计裂纹位置在所述修正时间节点的实测应力数据；基于所述实测应力数据对所述求解器在所述修正时间节点得到的应力仿真数据进行修正；利用所述求解器基于修正后的应力仿真数据重新对所述多物理场耦合模型进行求解计算，以重新确定所述待测钢筋混凝土的开裂时间预测信息。3.根据权利要求1所述的混凝土构架开裂预测方法，其特征在于，所述基于获取得到的仿真参数对待测钢筋混凝土构架建立多物理场耦合模型，具体包括：基于所述仿真参数，在建立所述三次电流分布物理场时，将所述混凝土二维横截面模型的混凝土区域的属性配置为电解质，并根据所述仿真参数对所述电解质的对流速度、氧气扩散系数、电场迁移率、电荷数、导电率、电解质浓度、电解质电位和电解质电势进行设置；对所述混凝土二维横截面模型中的混凝土表面属性、边界条件以及钢筋表面的电化学反应条件进行设置。4.根据权利要求1所述的混凝土构架开裂预测方法，其特征在于，所述基于获取得到的仿真参数对待测钢筋混凝土构架建立多物理场耦合模型，具体包括：基于所述仿真参数，在建立所述固体力学物理场时，将所述混凝土二维横截面模型的混凝土区域的材料类型设置为线弹性材料，并对所述混凝土区域的杨氏模量、泊松比、抗拉强度进行设置；对所述混凝土区域添加预设的损伤模型，对所述损伤模型的损伤应力算法、等效应变模型、损伤演化模型进行设置；将所述混凝土二维横截面模型的钢筋区域的材料类型设置为线弹性材料，并对所述钢筋区域添加预应力和预应变模型；将所述混凝土区域的预计开裂表面以及所述预计开裂表面的任意相邻表面的边界条件设置为辊支持...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗啸宇，董重里，聂铭，梁永纯，谢文平，黄正，刘小璐，吕旺燕，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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