包含冷却水管的分层浇筑混凝土温度场预测方法及装置与流程

专利2025-12-17  16


本发明涉及建筑工程,还涉及包含冷却水管的分层浇筑混凝土温度场预测方法及装置。


背景技术:

1、在大体积混凝土中利用冷却水管进行温度控制,是控制混凝土温度的最有效措施之一。在大体积混凝土的施工过程中,会采用冷却水管控制混凝土内部的温度。有限元数值分析技术可以对大体积混凝土施工的全过程进行动态模拟,并对混凝土随时间变化而不断变化的温度场及温度应力场进行预测,然后根据预测结果对混凝土的开裂风险进行预判。还可以对不同的温控措施效果进行对比分析,从而对温控措施决策提供依据和参考。但是现有的大体积混凝土有限元计算中,混凝土结构一般采用三维实体单元模拟,而冷却水管采用线单元模拟,大体积混凝土的三维有限元模型中耦合冷却水管单元存在困难,也无法对包含冷却水管的大体积混凝土的温度场进行准确的预测。


技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供包含冷却水管的分层浇筑混凝土温度场预测方法及装置,以提高对包含冷却水管的大体积混凝土的温度场预测的准确性。

2、为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:

3、本发明的第一个方面,提供了一种包含冷却水管的分层浇筑混凝土温度场预测方法,包括:

4、获取混凝土材料数据、冷却水管数据和施工条件数据;

5、根据所述混凝土材料数据和所述冷却水管数据,得到几何模型;

6、对所述几何模型进行划分,得到单元网格;

7、对所述单元网格进行耦合处理,得到初始有限元模型;

8、根据预设边界条件对所述初始有限元模型进行修改,得到修改后的有限元模型;

9、根据预测需求和所述修改后的有限元模型,得到混凝土的温度场预测结果。

10、可选的,获取混凝土材料数据、冷却水管数据和施工条件数据,包括:

11、获取混凝土的类型数据和混凝土的物理参数数据;

12、根据所述混凝土的类型数据和所述混凝土的物理参数数据,得到混凝土材料数据;

13、获取冷却水管的基础数据、冷却水管的布置方式数据和冷却水数据;

14、根据所述冷却水管的基础数据、所述冷却水管的布置方式数据和所述冷却水数据,得到冷却水管数据;

15、获取施工环境数据和施工阶段数据;

16、根据所述施工环境数据和所述施工阶段数据,得到施工条件数据。

17、可选的,根据所述混凝土材料数据和所述冷却水管数据,得到几何模型,包括:

18、根据所述混凝土材料数据,得到混凝土几何模型;

19、根据所述冷却水管数据,得到冷却水管几何模型;

20、根据所述冷却水管数据,将所述冷却水管几何模型嵌入到所述混凝土几何模型中,得到几何模型。

21、可选的,对所述几何模型进行划分,得到单元网格,包括:

22、对所述几何模型中的混凝土几何模型进行划分,得到三维实体单元网格;

23、对所述几何模型中的冷却水管几何模型进行划分,得到一维线单元网格;

24、根据所述混凝土材料数据对所述三维实体单元网格进行绑定,得到带有属性信息的三维实体单元网格;

25、根据所述冷却水管数据对所述一维线单元网格进行绑定,得到带有属性信息的一维线单元网格;

26、根据所述带有属性信息的三维实体单元网格和所述带有属性信息的一维线单元网格,得到单元网格。

27、可选的,对所述单元网格进行耦合处理,得到初始有限元模型,包括:

28、获取耦合条件;

29、根据所述耦合条件对所述单元网格进行耦合处理,得到初始有限元模型。

30、可选的,根据预测需求和所述修改后的有限元模型,得到混凝土的温度场预测结果,包括:

31、获取预测需求;所述预测需求包括预测时间段和预设参数;

32、根据所述预测需求,确定输入条件;

33、将所述输入条件输入所述修改后的有限元模型,得到混凝土的温度场预测结果。

34、可选的,所述方法还包括:

35、根据所述混凝土的温度场预测结果,得到混凝土的温度变化数据;

36、根据所述混凝土的温度变化数据进行冷却效果评估,得到评估结果;

37、根据所述评估结果,确定调整方案;

38、根据所述混凝土的温度场预测结果、所述评估结果和所述调整方案,得到混凝土的温度场预测报告。

39、本发明的第二个方面,提供了一种包含冷却水管的分层浇筑混凝土温度场预测装置,包括:

40、获取模块,用于获取混凝土材料数据、冷却水管数据和施工条件数据;

41、第一处理模块,用于根据所述混凝土材料数据和所述冷却水管数据,得到几何模型;

42、第二处理模块,用于对所述几何模型进行划分,得到单元网格;

43、第三处理模块,用于对所述单元网格进行耦合处理,得到初始有限元模型;

44、第四处理模块,用于根据预设边界条件对所述初始有限元模型进行修改,得到修改后的有限元模型;

45、第五处理模块,用于根据预测需求和所述修改后的有限元模型,得到混凝土的温度场预测结果。

46、本发明的第三个方面,提供了一种计算设备,包括:处理器、存储有计算机程序的存储器,所述计算机程序被处理器运行时,执行如第一个方面所述的方法。

47、本发明的第四个方面,提供了一种计算机可读存储介质,存储有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行如第一个方面所述的方法。

48、本发明的上述方案至少包括以下有益效果:

49、本发明的上述方案,根据获取的混凝土材料数据、冷却水管数据,得到几何模型,对几何模型进行划分,得到单元网格,对单元网格进行耦合处理,得到有限元模型,再根据预测需求和有限元模型得到混凝土的温度场预测结果,不仅得到了包含有冷却水管的混凝土有限元模型,而且能够根据预测需求对混凝土的温度场进行预测,提高了对包含有冷却水管的混凝土温度场的预测准确性。



技术特征:

1.一种包含冷却水管的分层浇筑混凝土温度场预测方法包含冷却水管的分层浇筑混凝土温度场预测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的包含冷却水管的分层浇筑混凝土温度场预测方法,其特征在于,获取混凝土材料数据、冷却水管数据和施工条件数据,包括:

3.根据权利要求1所述的包含冷却水管的分层浇筑混凝土温度场预测方法,其特征在于,根据所述混凝土材料数据和所述冷却水管数据,得到几何模型,包括:

4.根据权利要求1所述的包含冷却水管的分层浇筑混凝土温度场预测方法,其特征在于,对所述几何模型进行划分,得到单元网格,包括:

5.根据权利要求1所述的包含冷却水管的分层浇筑混凝土温度场预测方法,其特征在于,对所述单元网格进行耦合处理,得到初始有限元模型,包括:

6.根据权利要求1所述的包含冷却水管的分层浇筑混凝土温度场预测方法,其特征在于,根据预测需求和所述修改后的有限元模型,得到混凝土的温度场预测结果,包括:

7.根据权利要求1所述的包含冷却水管的分层浇筑混凝土温度场预测方法,其特征在于,还包括:

8.一种包含冷却水管的分层浇筑混凝土温度场预测装置,其特征在于,包括:

9.一种计算设备,其特征在于,包括:处理器、存储有计算机程序的存储器,所述计算机程序被处理器运行时,执行如权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1至7任一项所述的方法。


技术总结
本发明提供包含冷却水管的分层浇筑混凝土温度场预测方法及装置。所述方法包括:获取混凝土材料数据、冷却水管数据和施工条件数据;根据所述混凝土材料数据和所述冷却水管数据,得到几何模型;对所述几何模型进行划分,得到单元网格;对所述单元网格进行耦合处理,得到初始有限元模型;根据预设边界条件对所述初始有限元模型进行修改,得到修改后的有限元模型;根据预测需求和所述修改后的有限元模型,得到混凝土的温度场预测结果。本发明能够根据预测需求对混凝土的温度场进行预测,提高了对包含有冷却水管的混凝土温度场的预测准确性。

技术研发人员:石韬,邵东琛,冯罡,王文彬,范岳,曾念国,赵鸿涛,韩瑞华,张石磊,王佳音,薛永诚,陈根,云惠,陈雅楠,陈森,冀海涛
受保护的技术使用者:内蒙古自治区水利水电勘测设计院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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