(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210751526.8 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 苏州科技大 学 地址 215000 江苏省苏州市虎丘区学府路 99号 申请人 苏州市拙政园管理 处 (72)发明人 顾敏明　汤轶丰　程洪福　胡伏原　 肖亮　郑期栋　 (74)专利代理 机构 苏州三英知识产权代理有限 公司 32412 专利代理师 席勇 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 差异沉降下的假山拱形门径向裂纹状态的 计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种差异沉降下的假山拱形 门径向裂纹状态的计算方法。 所述计算方法包括 如下步骤： 将拱形门视作杆件体， 两拱脚处视为 固定支撑， 将差异沉降视作为视为支座位移； 根 据拱形门结构的对称性， 将所述支座位移分解为 正对称结构与反对称结构两种状态的叠加， 并计 算所述反对称结构中的内力； 根据内力计算结果 推导裂纹截面处的应力场情况； 以及根据所述裂 纹截面处应力场情况， 对权重函数和裂纹表面应 力分布乘积进行积分， 并计算出裂纹的应力强度 因子。 根据本发 明的差异沉降下的假山拱形门径 向裂纹状态的计算方法， 以力法、 截面法和权函 数法等为基础， 解决在工程计算中拱形门径向裂 纹应力强度因子难以模型化计算的问题。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 115033969 A 2022.09.09 CN 115033969 A 1.一种差异沉降下的假山拱形门径向裂纹状态的计算方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： S1、 将拱形门视作杆件体， 两拱脚处视为固定支撑， 将差异沉降视作为视为支座 位移； S2、 根据拱形门结构的对称性， 将所述支座位移分解为正对称结构与反对称结构两种 状态的叠加， 并计算所述反对称结构中的内力； S3、 根据内力计算结果推导裂纹截面处的应力场情况； 以及 S4、 根据所述裂纹截面处应力场情况， 对权重函数和裂纹表面应力分布乘积进行积分， 并计算出裂纹的应力强度因子 。 2.如权利要求1所述的差异沉降下的假山拱形门径向裂纹状态的计算方法， 其特征在 于， 步骤S2包括： 根据拱顶半径R、 裂纹方向与水平面夹角 差异沉降值Δd、 弹性模量E和 截面惯性矩I， 通过力法来计算拱顶内力， 由力法计算式可 得未知力X1为： 在中心极坐标 下， 拱顶弯矩分布为： 在中心极坐标 下， 拱顶剪力分布为： 3.如权利要求2所述的差异沉降下的假山拱形门径向裂纹状态的计算方法， 其特征在 于， 其特征在于， 步骤S3中， 所述 导裂纹截面处的应力场包括截面 正应力和截面切应力， 其中截面 正应力分布为： 截面切应力分布为： 其中， a为裂纹宽度， SZ*表示计算点处横 线以外的面积 对中性轴的截面面积矩， 其中， 中 性轴为裂纹横截面的上下对称轴， 横线为过裂纹尖端处并与中心轴平行 的直线， 横线以外 的面积表示横线以下的截面 面积， b为横截面的宽度， T为构件厚度。 4.如权利要求3所述的差异沉降下的假山拱形门径向裂纹状态的计算方法， 其特征在 于， 裂纹的应力强度因子表达形式如下： 其中， x为裂纹面坐标， a为裂纹长度， hI(x,a)、 hII(x,a)分别 Ⅰ型应力强度因子与 Ⅱ型应 力强度因子的权函数， 表示作用于x点处的单位 集中力载荷诱 导的裂纹尖端应力强度因子 。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115033969 A 25.如权利要求4所述的差异沉降下的假山拱形门径向裂纹状态的计算方法， 其特征在 于， 所述Ⅰ型应力强度因子与 Ⅱ型应力强度因子的解析解 为： 其中M1、 M2、 M3为相应裂纹形状的权系数， 其能够通过裂纹深长比a/c计算所得， a为裂纹 宽度， T为构件厚度， c为裂纹深度。 6.如权利要求4所述的差异沉降下的假山拱形门径向裂纹状态的计算方法， 其特征在 于， 所述Ⅰ型应力强度因子与 Ⅱ型应力强度因子的权函数hI(x,a)、 hII(x,a)的数值 解如下： M2＝3 其中， a为裂纹宽度， T为构件厚度， c为裂纹深度。 7.如权利要求1所述的差异沉降下的假山拱形门径向裂纹状态的计算方法， 其特征在 于， 所述支 座位移的正对称结构支 座位移为刚性位移， 结构不产生内力， 所述拱形门的内力 为支座位移的所述反对称结构中的内力。 8.一种电子设备， 其特 征在于， 包括： 处理器； 以及 存储器， 所述存储器存储指令， 当所述指令被所述至少一个处理器执行时， 使得所述至权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115033969 A 3