CN116882037B - 一种拱坝应力计算处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种拱坝应力计算处理方法及装置，涉及地震分析技术领域。所述方法包括：根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；根据全部地基结点的加速度时程，计算得到应力计算结果。所述装置执行上述方法。本发明实施例提供的方法和装置，提高了拱坝应力计算全过程的工作效率。

Description

一种拱坝应力计算处理方法及装置
技术领域
本发明涉及地震分析技术领域，具体涉及一种拱坝应力计算处理方法及装置。
背景技术
随着筑坝技术水平的提高，高坝数量近年来一直在不断增加。部分地区水能资源丰富，具有修筑高坝的良好硬件条件，但又受到地震带影响，地震多发。因而，高坝强震风险一直是相关研究工作关注的焦点。作为高坝强震风险评估的指标之一，坝体地震动应力水平评估是研究工作的一个重要环节。
现有的用于坝体地震动应力水平计算的商用有限元软件往往体积庞大，计算工作繁杂，操作复杂，计算耗时较长，可能会耽误受灾情况评估与重建研究等工作的进度。另外，小体积的计算程序具有计算速度快，准确度较高的优点，然而该计算程序在计算空间非均匀地震动时，需要人工录入各点加速度时程等一系列人工操作，较为耗费时间与人力。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种拱坝应力计算处理方法及装置，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。
一方面，本发明提出一种拱坝应力计算处理方法，包括：
根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；
确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；
利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；
根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果。
其中，所述根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间，包括：
计算相邻目标测点加速度时程的互相关；
根据各互相关计算得到所述延迟时间。
其中，所述利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，包括：
调用如下插值计算优化函数计算得到所有地基结点的傅立叶变换：
当时：
当时：
其中，xn和xn+1分别表示相邻的两个目标测点的横河向坐标，yn和yn+1分别表示相邻的两个目标测点的高程坐标，XM和YM分别表示待插值的第M个地基结点的横河向坐标和高程坐标，xm表示第m个目标测点的横河向坐标，表示第M个地基结点的傅立叶变换，/>表示第m个目标测点的傅立叶变换，/>和/>分别表示相邻的两个目标测点的傅立叶变换，kn和kn+1分别表示相邻的两个目标测点的数据质量系数，i表示虚数单位，f表示频率，ll n表示相邻的两个目标测点之间的延迟时间，表示结果放大系数。
其中，所述根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果，包括：
对所述全部地基结点的加速度时程进行预处理，并输入预处理后的全部地基结点的加速度时程至已有坝体地震动应力计算软件，通过所述已有坝体地震动应力计算软件输出得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果。
其中，所述对所述全部地基结点的加速度时程进行预处理，包括：
调用第一预设函数对所述全部地基结点的加速度时程进行排序；所述第一预设函数适配于所述已有坝体地震动应力计算软件的数据输入顺序；
调用第二预设函数对已排序的全部地基结点的加速度时程进行格式处理，得到标准化输入格式；所述第二预设函数适配于所述已有坝体地震动应力计算软件的数据处理格式。
其中，在所述根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果的步骤之后，所述拱坝应力计算处理方法还包括：
根据所述应力计算结果绘制应力云图，并展示所述应力云图。
一方面，本发明提出一种拱坝应力计算处理装置，包括：
第一确定单元，用于根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；
第二确定单元，用于确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；
第一计算单元，用于利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；
第二计算单元，用于根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果。
再一方面， 本发明实施例提供一种计算机设备，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计算机程序时实现如下方法：
根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；
确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；
利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；
根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果。
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，包括：
所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法：
根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；
确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；
利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；
根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法：
根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；
确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；
利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；
根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果。
本发明实施例提供的拱坝应力计算处理方法及装置，根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果，能够避免在使用计算程序之前大量的人力操作工作，节约了时间与人力，提高了拱坝应力计算全过程的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本发明一实施例提供的拱坝应力计算处理方法的流程示意图。
图2是本发明实施例的拱坝应力计算处理方法说明示意图。
图3是本发明一实施例提供的拱坝应力计算处理装置的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的计算机设备实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图1是本发明一实施例提供的拱坝应力计算处理方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供的拱坝应力计算处理方法，包括：
步骤S1：根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间。
步骤S2：确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换。
步骤S3：利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程。
步骤S4：根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果。
在上述步骤S1中，装置根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间。装置可以是执行该方法的计算机设备等。测点是指布设在拱坝结构上的用于监测拱坝结构健康状况的监测点，每个测点安装有监测仪器。
计算每个测点到拱坝地基之间的距离，保留距离小于预设距离阈值的测点，并将这些测点确定为目标测点，即目标测点就是距离拱坝地基较近的测点。
可以先获取各测点加速度时程，在确定目标测点后，也就得到了各目标测点加速度时程。
所述根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间，包括：
计算相邻目标测点加速度时程的互相关；互相关是统计学中用来表示两个随机矢量X和Y之间的协方差cov(X, Y)，以与矢量X的“协方差”概念相区分，矢量X的“协方差”是X的各标量成分之间的协方差矩阵。描述两个不同的信号之间的相关性的函数，这两个信号不一定是随机信号。
根据各互相关计算得到所述延迟时间。可以利用现有方法实现根据各互相关计算得到延迟时间。
在上述步骤S2中，装置确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换。地基结点是基于已有坝体地震动应力计算软件中定义的，每个地基结点在空间上位于两个目标测点之间，可以根据空间位置关系确定对应的相邻目标测点。
在上述步骤S3中，装置利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程。目标地基结点标识信息，可以具体包括目标地基结点的坐标与编号。
所述利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，包括：
调用如下插值计算优化函数计算得到所有地基结点的傅立叶变换：
当时：
当时：
其中，xn和xn+1分别表示相邻的两个目标测点的横河向坐标，yn和yn+1分别表示相邻的两个目标测点的高程坐标，XM和YM分别表示待插值的第M个地基结点的横河向坐标和高程坐标，xm表示第m个目标测点的横河向坐标，表示第M个地基结点的傅立叶变换，/>表示第m个目标测点的傅立叶变换，/>和/>分别表示相邻的两个目标测点的傅立叶变换，kn和kn+1分别表示相邻的两个目标测点的数据质量系数，i表示虚数单位，f表示频率，ll n表示相邻的两个目标测点之间的延迟时间，表示结果放大系数。在插值计算过程中，通过引入数据质量系数来实现评估记录数据的质量，排除质量较差的记录数据的目的，具体说明如下：
Kn的技术效果：由于监测记录数据可能受到仪器质量的影响，因为仪器的偶然故障，可能会导致记录数据均为0，或在0附近振荡的情况。若直接将故障仪器的数据用于后续计算可能引起较大误差，因此引入数据质量系数K来评估记录数据的质量，排除质量较差的记录数据。
在插值计算过程中，通过引入结果放大系数来实现抵消或部分抵消方法的系统误差，使得计算结果更偏向安全方向，具体说明如下：
的技术效果：考虑到地基结点所在的位置，越靠近监测点的地基结点，插值结果越接近真实值；越靠近两个监测点的中点的地基结点，结果受到插值方法的系统误差影响越大。从工程安全角度考虑，引入结果放大系数（小括号系数），将靠近两个监测点中点的地基结点的插值结果按照与地基结点位置相关的比例进行放大，可以抵消或部分抵消方法的系统误差，使得计算结果更偏向安全方向。
在上述步骤S4中，装置根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果。所述根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果，包括：
对所述全部地基结点的加速度时程进行预处理，并输入预处理后的全部地基结点的加速度时程至已有坝体地震动应力计算软件，通过所述已有坝体地震动应力计算软件输出得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果。已有坝体地震动应力计算软件可以是上述小体积的计算程序，不作具体限定。
所述对所述全部地基结点的加速度时程进行预处理，包括：
调用第一预设函数对所述全部地基结点的加速度时程进行排序；所述第一预设函数适配于所述已有坝体地震动应力计算软件的数据输入顺序；可以根据上述数据输入顺序预先编译第一预设函数，然后调用第一预设函数实现自动排序的功能。
调用第二预设函数对已排序的全部地基结点的加速度时程进行格式处理，得到标准化输入格式；所述第二预设函数适配于所述已有坝体地震动应力计算软件的数据处理格式。可以根据已有坝体地震动应力计算软件的数据处理格式要求预先编译第二预设函数，然后调用第二预设函数实现格式处理的功能。
在所述根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果的步骤之后，所述拱坝应力计算处理方法还包括：
根据所述应力计算结果绘制应力云图，并展示所述应力云图。具体包括绘制上游与下游坝面大小主应力、拱向与梁向拉压应力等应力云图，保存图片等过程。
下面对本发明实施例提供的拱坝应力计算处理方法，进行具体说明：
设拱坝的所有监测点的地理坐标与加速度监测时程记录的集合记作R(n)；调用筛选函数S筛选出靠近地基的m个监测点与加速度监测记录的集合R1(m)，R1(m)=S(R(n))；调用排序函数P1(m)将集合R1(m)中的元素按照横河向坐标x增大的顺序排序得到：
其中 />，记为集合R2(m)，R2(m)= P1(R1(m))；调用计算函数Fs(m)计算每对相邻元素的加速度监测记录的互相关。
，F为计算互相关的函数，l为初始延迟时间，形成集合C(m-1)，C(m-1)= Fs(R2(m))初始延迟时间设为0，l的取值范围为[-tmax,,tmax]，其中tmax为目标测点的加速度时程记录的时长。
调用优化函数G找出使每一对互相关分别取得最大值的延迟时间ll：
，形成集合L，；
则获得延迟时间的；以上述C1(l)为例对延迟时间ll进行说明：将C1(l)为最大值时的l作为ll 1。
R2(m)中的所有加速度时程的集合记为
计算R2(m)中的各加速度时程a1(t)~am(t)的傅里叶变换，记为，f为频率；
考虑到监测记录数据可能受到仪器质量的影响，引入数据质量系数K来评估监测记录的质量：
可以分别用1…m替代n实现计算R2(m)中的各加速度时程a1(t)~am(t)的数据质量系数K1~Km，记为{K1…Km}。
确定所有地基结点的横河向坐标X与高程坐标Y集合
调用如下插值计算优化函数计算所有地基结点的加速度时程的傅里叶变换，第M个结点的加速度时程的傅里叶变换为M左右两端的测点n与n+1的加速度时程的傅里叶变换的插值结果：
当时：
当时：
其中，xn和xn+1分别表示相邻的两个目标测点的横河向坐标，yn和yn+1分别表示相邻的两个目标测点的高程坐标，XM和YM分别表示待插值的第M个地基结点的横河向坐标和高程坐标，xm表示第m个目标测点的横河向坐标，表示第M个地基结点的傅立叶变换，/>表示第m个目标测点的傅立叶变换，/>和/>分别表示相邻的两个目标测点的傅立叶变换，kn和kn+1分别表示相邻的两个目标测点的数据质量系数，i表示虚数单位，f表示频率，ll n表示相邻的两个目标测点之间的延迟时间，表示结果放大系数。
分别用1…N替代上述M，得到
。
通过傅里叶逆变换得到所有地基结点的加速度时程，第M个结点的加速度时程AM(t)为：
所有地基结点的加速度时程记为
通过排序函数P2(N)将全部地基结点的加速度时程进行排序，适配于所述已有坝体地震动应力计算软件的数据输入顺序；
调用格式处理函数G(N)对已排序的全部地基结点的加速度时程进行格式处理，得到标准化输入格式，适配于所述已有坝体地震动应力计算软件的数据处理格式；
生成非均匀输入计算所需的INPUT文件：
使用已有坝体地震动应力计算软件，获得坝体动应力计算结果OUTPUT后，调用绘图程序PLOT绘制应力云图，并展示所述应力云图，应力云图集合记为SS：
SS=PLOT(OUTPUT)。
本发明实施例提供的拱坝应力计算处理方法，可以通过模块化来实现，具体包括：
非均匀计算插值与输入模块和生成应力云图模块，各模块按照顺序执行。
当系统获取到坝体各测点的加速度时程后，运行非均匀计算插值与输入模块，系统读取特定点（目标测点）的加速度时程，读取地基点坐标与编号，计算特定点加速度时程的互相关、延迟时间与傅立叶变换，通过插值方法生成其他所有地基点加速度时程的傅立叶变换，通过傅立叶逆变换得到所有地基点的加速度时程，再按照输入要求顺序将所有加速度时程排序，标准化输入格式后自动生成输入数据文档。将生成的输入数据文档提交给特定程序计算，生成计算结果的输出文档后，运行生成应力云图模块，系统读取输出文档数据，读取坝体高斯应力点坐标，读取各项计算结果后，完成绘制应力云图并保存图片，将坝体动应力结果做可视化展示。
本发明实施例提供的拱坝应力计算处理方法，可以针对特定有限元程序进行空间非均匀地震动分析时自动化完成数据处理过程，如图2所示，对主要步骤进行的说明，具有如下有益效果：
解决了该程序使用过程中依赖人工操作的缺点，充分利用程序快捷与较高精度的优势，快速获得坝体地震动应力水平计算结果，为高坝震害评估节省宝贵的时间。
本发明实施例提供的拱坝应力计算处理方法，根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果，能够避免在使用计算程序之前大量的人力操作工作，节约了时间与人力，提高了拱坝应力计算全过程的工作效率。
进一步地，所述根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间，包括：
计算相邻目标测点加速度时程的互相关；可参照上述实施例说明，不再赘述。
根据各互相关计算得到所述延迟时间。可参照上述实施例说明，不再赘述。
进一步地，所述利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，包括：
调用如下插值计算优化函数计算得到所有地基结点的傅立叶变换：
当时：
当时：
其中，xn和xn+1分别表示相邻的两个目标测点的横河向坐标，yn和yn+1分别表示相邻的两个目标测点的高程坐标，XM和YM分别表示待插值的第M个地基结点的横河向坐标和高程坐标，xm表示第m个目标测点的横河向坐标，表示第M个地基结点的傅立叶变换，表示第m个目标测点的傅立叶变换，/>和/>分别表示相邻的两个目标测点的傅立叶变换，kn和kn+1分别表示相邻的两个目标测点的数据质量系数，i表示虚数单位，f表示频率，ll n表示相邻的两个目标测点之间的延迟时间，表示结果放大系数。可参照上述实施例说明，不再赘述。
进一步地，所述根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果，包括：
对所述全部地基结点的加速度时程进行预处理，并输入预处理后的全部地基结点的加速度时程至已有坝体地震动应力计算软件，通过所述已有坝体地震动应力计算软件输出得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果。可参照上述实施例说明，不再赘述。
进一步地，所述对所述全部地基结点的加速度时程进行预处理，包括：
调用第一预设函数对所述全部地基结点的加速度时程进行排序；所述第一预设函数适配于所述已有坝体地震动应力计算软件的数据输入顺序；可参照上述实施例说明，不再赘述。
调用第二预设函数对已排序的全部地基结点的加速度时程进行格式处理，得到标准化输入格式；所述第二预设函数适配于所述已有坝体地震动应力计算软件的数据处理格式。可参照上述实施例说明，不再赘述。
进一步地，在所述根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果的步骤之后，所述拱坝应力计算处理方法还包括：
根据所述应力计算结果绘制应力云图，并展示所述应力云图。可参照上述实施例说明，不再赘述。
图3是本发明一实施例提供的拱坝应力计算处理装置的结构示意图，如图3所示，本发明实施例提供的拱坝应力计算处理装置，包括第一确定单元301、第二确定单元302、第一计算单元303和第二计算单元304，其中：
第一确定单元301用于根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；第二确定单元302用于确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；第一计算单元303用于利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；第二计算单元304用于根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果。
具体的，装置中的第一确定单元301用于根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；第二确定单元302用于确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；第一计算单元303用于利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；第二计算单元304用于根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果。
本发明实施例提供的拱坝应力计算处理装置，根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果，能够避免在使用计算程序之前大量的人力操作工作，节约了时间与人力，提高了拱坝应力计算全过程的工作效率。
本发明实施例提供拱坝应力计算处理装置的实施例具体可以用于执行上述各方法实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述方法实施例的详细描述。
图4为本发明实施例提供的计算机设备实体结构示意图，如图4所示，所述计算机设备包括：存储器401、处理器402及存储在存储器401上并可在处理器402上运行的计算机程序，所述处理器402执行所述计算机程序时实现如下方法：
根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；
确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；
利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；
根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果。
本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法：
根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；
确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；
利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；
根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果。
本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法：
根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；
确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；
利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；
根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果。
与现有技术中的技术方案相比，本发明实施例提供的拱坝应力计算处理方法，根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果，能够避免在使用计算程序之前大量的人力操作工作，节约了时间与人力，提高了拱坝应力计算全过程的工作效率。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种拱坝应力计算处理方法，其特征在于，包括：
根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；
确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；
利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；
根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果；
所述根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间，包括：
计算相邻目标测点加速度时程的互相关；
根据各互相关计算得到所述延迟时间；
所述利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，包括：
调用如下插值计算优化函数计算得到所有地基结点的傅立叶变换：
当时：
当时：
其中，xn和xn+1分别表示相邻的两个目标测点的横河向坐标，yn和yn+1分别表示相邻的两个目标测点的高程坐标，XM和YM分别表示待插值的第M个地基结点的横河向坐标和高程坐标，xm表示第m个目标测点的横河向坐标，/>表示第M个地基结点的傅立叶变换，/>表示第m个目标测点的傅立叶变换，/>和分别表示相邻的两个目标测点的傅立叶变换，kn和kn+1分别表示相邻的两个目标测点的数据质量系数，i表示虚数单位，f表示频率，ll n表示相邻的两个目标测点之间的延迟时间，/>表示结果放大系数。
2.根据权利要求1所述的拱坝应力计算处理方法，其特征在于，所述根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果，包括：
对所述全部地基结点的加速度时程进行预处理，并输入预处理后的全部地基结点的加速度时程至已有坝体地震动应力计算软件，通过所述已有坝体地震动应力计算软件输出得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果。
3.根据权利要求2所述的拱坝应力计算处理方法，其特征在于，所述对所述全部地基结点的加速度时程进行预处理，包括：
调用第一预设函数对所述全部地基结点的加速度时程进行排序；所述第一预设函数适配于所述已有坝体地震动应力计算软件的数据输入顺序；
调用第二预设函数对已排序的全部地基结点的加速度时程进行格式处理，得到标准化输入格式；所述第二预设函数适配于所述已有坝体地震动应力计算软件的数据处理格式。
4.根据权利要求1至3任一所述的拱坝应力计算处理方法，其特征在于，在所述根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果的步骤之后，所述拱坝应力计算处理方法还包括：
根据所述应力计算结果绘制应力云图，并展示所述应力云图。
5.一种拱坝应力计算处理装置，其特征在于，包括：
第一确定单元，用于根据拱坝的各测点和拱坝地基之间的位置关系，确定各目标测点加速度时程，并根据各目标测点加速度时程计算相邻目标测点加速度时程的延迟时间；
第二确定单元，用于确定与所有地基结点分别对应的相邻目标测点，并计算各目标测点加速度时程的傅立叶变换；
第一计算单元，用于利用插值方法并根据所述延迟时间、每个地基结点与相邻目标测点的标识信息和对应关系计算得到所有地基结点的傅立叶变换，并通过傅立叶逆变换得到全部地基结点的加速度时程；
第二计算单元，用于根据所述全部地基结点的加速度时程，计算得到拱坝有限单元高斯点的应力计算结果；
所述第一确定单元具体用于：
计算相邻目标测点加速度时程的互相关；
根据各互相关计算得到所述延迟时间；
所述第一计算单元具体用于：
调用如下插值计算优化函数计算得到所有地基结点的傅立叶变换：
当时：
当时：
其中，xn和xn+1分别表示相邻的两个目标测点的横河向坐标，yn和yn+1分别表示相邻的两个目标测点的高程坐标，XM和YM分别表示待插值的第M个地基结点的横河向坐标和高程坐标，xm表示第m个目标测点的横河向坐标，/>表示第M个地基结点的傅立叶变换，/>表示第m个目标测点的傅立叶变换，/>和分别表示相邻的两个目标测点的傅立叶变换，kn和kn+1分别表示相邻的两个目标测点的数据质量系数，i表示虚数单位，f表示频率，ll n表示相邻的两个目标测点之间的延迟时间，/>表示结果放大系数。
6.一种计算机设备，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，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一所述方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一所述方法。
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