CN117308847A - 基于有限元的渡槽裂缝监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于有限元的渡槽裂缝监控方法，涉及渡槽裂缝监控领域，所述方法包括：获取目标底板对应的载荷位移函数f(x)以及当前的载荷x_now；其中，目标底板为目标渡槽的底板；根据f(x)和x_now，确定所述目标底板在载荷为x_now时对应的预测位移S_now；若S1‑S0≤S_now＜S1，则生成预设的报警指令；其中，S1为目标底板的第一位移阈值，S0为预设位移差值；通过监控目标渡槽的目标底板对应的位移，根据目标底板对应的载荷位移函数f(x)，得到目标底板对应的预测位移，进而生成相应的报警指令，使得相关人员能够及时的发现渡槽存在的潜在危险，实现对目标渡槽的自动化监控。
Description
技术领域
本发明涉及渡槽裂缝监控领域，特别是涉及一种基于有限元的渡槽裂缝监控方法。
背景技术
渡槽，指输送渠道水流跨越河渠、溪谷、洼地和道路的架空水槽；普遍用于灌溉输水，也用于排洪、排沙等，大型渡槽还可以通航；渡槽主要用砌石、混凝土及钢筋混凝土等材料建成；有些渡槽是横跨较为重要的道路或者行人密集处的，随着时间的推移，渡槽的材料是会老化的，从而导致渡槽产生裂缝，从而对道路上的车辆或者行人造成潜在的威胁；如何对渡槽进行裂缝监控，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种基于有限元的渡槽裂缝监控方法，以实现对渡槽进行裂缝监控的目的。
基于上述技术问题，本申请提供了一种基于有限元的渡槽裂缝监控方法，所述方法包括以下步骤：
S100，获取目标底板对应的载荷位移函数f(x)以及当前的载荷x_now；其中，目标底板为目标渡槽的底板；
S200，根据f(x)和x_now，确定所述目标底板在载荷为x_now时对应的预测位移S_now；
S300，若S1-S0≤S_now＜S1，则生成预设的报警指令；其中，S1为目标底板的第一位移阈值，S0为预设位移差值；
目标渡槽的底板对应的载荷位移函数f(x)通过以下步骤得到：
S110，获取目标底板对应的目标有限元模型WQ，并将所述目标有限元模型划分为若干网格；
S120，对WQ进行持续增加载荷计算，并获取WQ当前对应的开裂弯矩M0；
S130，若Mcr-M0≤MQ，则停止计算，以得到目标底板对应的第一初始有限元模型AY1以及当前的载荷DQ；其中，Mcr为目标底板对应的理论开裂弯矩，MQ为预设的开裂弯矩阈值；
S140，获取目标计算次数k=1以及指定有限元模型XF=AY1；
S150，根据目标载荷ZH，对XF进行计算，以得到第k+1有限元模型HGk+1，并标记HGk+1上新出现的若干裂缝位置；其中，ZH=DQ+k×QE；QE为预设的加载载荷；
S160，根据HGk+1上新出现的若干新裂缝位置，对XF上对应的若干新裂缝位置处进行分割处理，以得到每一新裂缝位置对应的两个截面，并设置每一新裂缝位置对应的两个截面以及已存在的裂缝新开裂的截面的摩擦系数为QR，并将已经设置过摩擦系数的截面的摩擦系数均减小预设值，而得到第k目标有限元模型HUk；
S170，获取XF=HUk以及HUk在当前的目标载荷ZH下对应的位移；
S180，若k＜N，则将k+1赋值给k，并进入步骤S150，以得到目标底板在每一目标载荷下对应的位移，进而得到目标渡槽的底板对应的载荷位移函数f(x)。
可选的，在步骤S130之后以及步骤S140之前，所述方法还包括以下步骤：
S131，获取第一初始有限元模型AY1相对于目标有限元模型WQ的位移SY；
S132，将SY确定为S1。
可选的，在步骤S300之后，所述方法还包括以下步骤：
S400，若S1≤S_now＜S2，则生成预设的控制指令；其中，预设的控制指令用于控制减小目标渡槽中的水流量；S2为目标底板的第二位移阈值；
S410，若S_now≥S2，则生成预设的阻断指令；其中，预设的阻断指令用于阻断目标渡槽中的水；
S420，若S_now＜S1-S0，则不生成任何指令。
可选的，S2通过以下步骤确定：
S500，获取第k次计算结束后，对应的第k+1有限元模型HGk+1上存在的裂缝的数量NUMk以及每一裂缝的深度，以得到裂缝深度列表SLk=（SLk，1，SLk，2，…，SLk，a，…，SLk，g(k)），a=1，2，…，g(k)；其中，SLk，a为HGk+1上存在的裂缝中的第a个裂缝，g(k)为HGk+1上存在的裂缝的数量；
S510，根据SLk，获取目标裂缝深度MLk=MAX(SLk)；其中，MAX()为预设的求最大值函数；
S520，若NUMk＞NW或MLk＞QU，则获取HGk+1相对于目标有限元模型WQ的位移DEk；NW为预设的裂缝数量阈值，QU为预设的裂缝深度阈值；
S530，将DEk确定为S2。
可选的，x_now通过以下步骤确定：
S110，获取目标渡槽的长度L、宽度D以及目标渡槽中水的深度H；
S120，根据L、D和H，确定x_now。
可选的，对WQ进行持续增加载荷计算，包括：
使用Hyper Mesh软件对WQ进行持续增加载荷计算。
本发明至少具有以下有益效果：
本发明的基于有限元的渡槽裂缝监控方法，通过监控目标渡槽的目标底板对应的位移，根据目标底板对应的载荷位移函数f(x)，得到目标底板对应的预测位移，进而生成相应的报警指令，使得相关人员能够及时的发现渡槽存在的潜在危险，实现对目标渡槽的自动化监控。
进一步的，在确定目标渡槽的底板对应的载荷位移函数f(x)时，根据目标底板的若干参数，建立目标底板对应的目标有限元模型，根据目标底板的开裂弯矩，第一次直接计算到目标底板即将出现裂缝，然后细分为多个阶段进行计算，且在每一次计算时均对裂缝截面设置相应的摩擦系数，使得有限元模型的计算更加接近实际，进一步提高渡槽监控的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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。
图1为本发明实施例提供的基于有限元的渡槽裂缝监控方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的目标有限元模型的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种有限元模型产生裂缝的示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种有限元模型产生裂缝的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
渡槽裂缝分析的重要性不可忽视，因为它直接关系到渡槽的安全性、结构稳定性和资源管理；渡槽作为水利工程中的重要结构，承受着复杂的水压力和外部环境因素的影响；裂缝的出现可能是由于多种原因，包括材料老化、设计缺陷或外部荷载变化，这可能导致结构的安全性和稳定性受到威胁；有限元分析是一种强大的工具，可以帮助工程师评估裂缝对渡槽结构的影响，包括裂缝尖端的应力集中、裂缝扩展行为以及结构的寿命；通过模拟和分析裂缝的行为，工程师可以制定修复和强化措施，确保渡槽的可靠性和长期使用。
下面将参照图1所述的基于有限元的渡槽裂缝监控方法的流程图，对基于有限元的渡槽裂缝监控方法进行介绍。
该基于有限元的渡槽裂缝监控方法包括以下步骤：
S100，获取目标底板对应的载荷位移函数f(x)以及当前的载荷x_now；其中，目标底板为目标渡槽的底板。
本实施例中，能够获取到目标渡槽对应的尺寸信息，例如，目标渡槽的长度、宽度；通过对目标渡槽中水位的监控也能够获取到目标渡槽中水的深度；结合水的密度，能够获取到目标渡槽中水的重量，进而得到目标渡槽的目标底板当前的载荷x_now。
可以理解的是，当目标底板承受一定的载荷时，是会发生一定的位移的，目标底板对应的有载荷位移函数f(x)，该载荷位移函数f(x)是预先求得的，目标渡槽的底板对应的载荷位移函数f(x)可以通过以下步骤得到：
S110，获取目标底板对应的目标有限元模型WQ，并将所述目标有限元模型划分为若干网格。
本实施例中，能够获取到目标渡槽的目标底板对应的若干信息，例如，目标底板的材料参数、尺寸信息等；参见图2，根据目标底板的若干信息能够建立目标底板对应的目标有限元模型；网格的大小，决定的计算的精度和速度，需要说明的是，本领域技术人员能够根据经验设置网格的密度，进而对目标有限元模型进行网格划分，此处不加赘述。
S120，对WQ进行持续增加载荷计算，并获取WQ当前对应的开裂弯矩M0。
本实施例中，对目标有限元模型的计算分为多个阶段，首先是进行第一个阶段的计算，能够通过Hyper Mesh有限元前处理软件实现，对目标有限元模型进行持续的增加载荷，能够获取到当前载荷下对应的开裂弯矩M0。
S130，若Mcr-M0≤MQ，则停止计算，以得到目标底板对应的第一初始有限元模型AY1以及当前的载荷DQ；其中，Mcr为目标底板对应的理论开裂弯矩，MQ为预设的开裂弯矩阈值。
本实施例中，根据目标底板的相关规范，能够计算得到目标底板对应的理论开裂弯矩：Mcr=(σpc+γftk)×W0；其中，σpc为扣除全部预应力损失后在抗裂验算边缘混凝土的预压应力；γ为目标渡槽的混凝土底板的截面抵抗矩塑性影响系数；ftk为混凝土轴心抗拉强度标准值；W0为目标底板换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩。
本实施例中，MQ可以设置较小，使得当M0与Mcr接近时，目标底板对应的目标有限元模型即将产生裂缝，但未产生裂缝；此时，停止增加载荷；从而完成第一阶段的计算，得到目标底板对应的第一初始有限元模型AY1。
S140，获取目标计算次数k=1以及指定有限元模型XF=AY1。
S150，根据目标载荷ZH，对XF进行计算，以得到第k+1有限元模型HGk+1，并标记HGk+1上新出现的若干裂缝位置；其中，ZH=DQ+k×QE；QE为预设的加载载荷。
S160，根据HGk+1上新出现的若干新裂缝位置，对XF上对应的若干新裂缝位置处进行分割处理，以得到每一新裂缝位置对应的两个截面，并设置每一新裂缝位置对应的两个截面以及已存在的裂缝新开裂的截面的摩擦系数为QR，并将已经设置过摩擦系数的截面的摩擦系数均减小预设值，而得到第k目标有限元模型HUk。
S170，获取XF=HUk以及HUk在当前的目标载荷ZH下对应的位移。
S180，若k＜N，则将k+1赋值给k，并进入步骤S150，以得到目标底板在每一目标载荷下对应的位移，进而得到目标渡槽的底板对应的载荷位移函数f(x)。
上述步骤S140-S180是分阶段的计算过程，例如，第一次计算结束时，施加的载荷为60KN，在后续的计算过程中，每一次计算增加10KN的载荷。
以第二次计算为例，使用Hyper Mesh有限元前处理软件将AY1导入，并设置载荷为70KN，此时，得到的二有限元模型HG2上存在有若干裂缝，如图3所示，例如，出现裂缝e1、e2、e3、e4和e5；将上述出现的裂缝的位置标记，并将HG2导出。
使用Hyper Mesh有限元前处理软件将AY1导入，并根据标记的裂缝的位置，将裂缝处进行分割操作，并在相互作用中，将裂缝位置处的两个面设置一个摩擦系数，设置该摩擦系数为QR，进行计算，计算时对应的载荷为70KN，得到第一目标有限元模型HU1。
在试件实际加载过程中，由于裂缝的出现，裂缝处两个接触面并不是粘结在一起的，而是接触的两个面，所以该方法比传统计算方法更吻合实际的裂缝扩展过程。
然后对第一目标有限元模型HU1进行下一阶段的计算，对应的载荷为80KN，得到如图4所示的有限元模型，出现了新的裂缝以及原有的裂缝深度增大；在对每一阶段进行计算时，首先需要对新产生的裂缝以及原有的裂缝新生成的截面设置摩擦系数QR，同时，将原来设置过的摩擦系数统一减小预设值；因为在裂缝扩展过程中，随着新裂缝的出现，原来的裂缝会随之扩大，进而导致面与面之间的摩擦系数减小；是的有限元模型的计算过程更符合实际情况，提高计算的准确性。
作为其他实施方式，还可以以有限元模型位移作为阶段划分的依据，例如，有限元模型每位移10mm作为一个计算阶段，从而得到若干计算阶段。
上述步骤中，每一计算阶段均对应有载荷和位移，能够得到若干组数据，通过现有的数据插值方法以及数据拟合方法将若干组数据拟合为目标渡槽的底板对应的载荷位移函数f(x)；需要说明的是，本领域技术人员能够根据实际需要采用现有的数据插值方法以及函数拟合方法确定目标渡槽的底板对应的载荷位移函数f(x)，此处不加赘述。
S200，根据f(x)和x_now，确定所述目标底板在载荷为x_now时对应的预测位移S_now。
本实施例中，获取到f(x)和x_now，能够确定目标底板当前的预测位移S_now。
S300，若S1-S0≤S_now＜S1，则生成预设的报警指令；其中，S1为目标底板的第一位移阈值，S0为预设位移差值。
本实施例中，S0为预设位移差值，例如S0=5mm。
本实施例中，S1可以通过以下步骤确定：
S131，获取第一初始有限元模型AY1相对于目标有限元模型WQ的位移SY。
S132，将SY确定为S1。
本实施例中，将目标底板即将出现裂缝时的位移确定为S1，在目标底板的预测位移即将达到S1时，生成报警指令，以使得预设的报警装置发出报警提示，相关人员根据报警提示做出相应的操作；例如，减小水流量。
进一步的，在步骤S300之后，所述方法还包括以下步骤：
S400，若S1≤S_now＜S2，则生成预设的控制指令；其中，预设的控制指令用于控制减小目标渡槽中的水流量；S2为目标底板的第二位移阈值。
本实施例中，若S1≤S_now＜S2，此时，将有可能产生较少的裂缝，对目标渡槽下方区域产生危险，因此，需要控制减小目标渡槽中的水流量，进而降低目标底板的载荷。
S410，若S_now≥S2，则生成预设的阻断指令；其中，预设的阻断指令用于阻断渡槽中的水。
本实施例中，若S_now≥S2，表示目标渡槽将会产生深度较深的裂缝，容易使得目标渡槽发生断裂，因此，此时需要阻断目标渡槽中的水流。
S420，若S_now＜S1-S0，则不生成任何指令。
进一步的，S2通过以下步骤确定：
S500，获取第k次计算结束后，对应的第k+1有限元模型HGk+1上存在的裂缝的数量NUMk以及每一裂缝的深度，以得到裂缝深度列表SLk=（SLk，1，SLk，2，…，SLk，a，…，SLk，g(k)），a=1，2，…，g(k)；其中，SLk，a为HGk+1上存在的裂缝中的第a个裂缝，g(k)为HGk+1上存在的裂缝的数量。
S510，根据SLk，获取目标裂缝深度MLk=MAX(SLk)；其中，MAX()为预设的求最大值函数。
S520，若NUMk＞NW或MLk＞QU，则获取HGk+1相对于目标有限元模型WQ的位移DEk；NW为预设的裂缝数量阈值，QU为预设的裂缝深度阈值。
S530，将DEk确定为S2。
本实施例中，NW和QU可以根据经验值确定，例如，通过若干渡槽的历史数据确定NW和QU。
本实施例中，在确定S2时，是根据目标底板对应的目标有限元模型而得到的，而目标有限元模型是结合了目标底板的若干参数建立的，因此，S2与目标底板具有较高的匹配性，从而能够提高后续监控的准确性。
本实施例得到基于有限元的渡槽裂缝监控方法，通过监控目标渡槽的目标底板对应的位移，根据目标底板对应的载荷位移函数f(x)，得到目标底板对应的预测位移，进而生成相应的报警指令，使得相关人员能够及时的发现渡槽存在的潜在危险，实现对目标渡槽的自动化监控。
进一步的，在确定目标渡槽的底板对应的载荷位移函数f(x)时，根据目标底板的若干参数，建立目标底板对应的目标有限元模型，根据目标底板的开裂弯矩，第一次直接计算到目标底板即将出现裂缝，然后细分为多个阶段进行计算，且在每一次计算时均对裂缝截面设置相应的摩擦系数，使得有限元模型的计算更加接近实际，进一步提高渡槽监控的准确性。
另外，本实施例中的方法的独特之处在于它将渡槽裂缝的扩展过程细分成多个阶段，虽然不能实时模拟裂缝扩展的每个瞬间变化，但相较于传统的计算方法，它更贴近实际裂缝扩展的情况。传统方法通常采用简化的假设，而这一方法更为精细地考虑了裂缝的复杂性和多阶段行为。
通过本实施例中的方法，裂缝的分析变得更加精确和可靠；渡槽是水利工程中的重要组成部分，而裂缝的存在可能会严重威胁渡槽的安全性和性能；使用这种方法，工程师能够更准确地了解裂缝的扩展过程，包括裂缝尖端处的应力集中以及裂缝在不同负荷条件下的行为；这为工程师提供了更精确的数据，有助于制定修复和强化策略，从而确保渡槽结构的可靠性和持久性。
总的来说，本实施例中的方法为渡槽裂缝的计算提供了更高的准确性，为工程师提供了更为可靠的依据，有助于预防潜在的结构问题，提高工程项目的成功率和可持续性；这对于确保水利工程的长期稳定性和安全性至关重要，为工程师提供了一种强大的工具，以更好地应对裂缝相关的挑战。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
本发明的实施例还提供了一种非瞬时性计算机可读存储介质，该存储介质可设置于电子设备之中以保存用于实现方法实施例中一种方法相关的至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现上述实施例提供的方法。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本发明的实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和前述的非瞬时性计算机可读存储介质。
根据本申请的这种实施方式的电子设备。电子设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
电子设备以通用计算设备的形式表现。电子设备的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器、上述至少一个储存器、连接不同系统组件(包括储存器和处理器)的总线。
其中，所述储存器存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理器执行，使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种示例性实施方式的步骤。
储存器可以包括易失性储存器形式的可读介质，例如随机存取储存器(RAM)和/或高速缓存储存器，还可以进一步包括只读储存器(ROM)。
储存器还可以包括具有一组(至少一个)程序模块的程序/实用工具，这样的程序模块包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括储存器总线或者储存器控制器、外围总线、图形加速端口、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备也可以与一个或多个外部设备(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备交互的设备通信，和/或与使得该电子设备能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口进行。并且，电子设备还可以通过网络适配器与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器通过总线与电子设备的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
本发明的实施例还提供一种计算机程序产品，其包括程序代码，当所述程序产品在电子设备上运行时，所述程序代码用于使该电子设备执行本说明书上述描述的根据本发明各种示例性实施方式的方法中的步骤。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本发明的范围和精神。本发明开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (6)
1.一种基于有限元的渡槽裂缝监控方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S100，获取目标底板对应的载荷位移函数f(x)以及当前的载荷x_now；其中，目标底板为目标渡槽的底板；
S200，根据f(x)和x_now，确定所述目标底板在载荷为x_now时对应的预测位移S_now；
S300，若S1-S0≤S_now＜S1，则生成预设的报警指令；其中，S1为目标底板的第一位移阈值，S0为预设位移差值；
目标渡槽的底板对应的载荷位移函数f(x)通过以下步骤得到：
S110，获取目标底板对应的目标有限元模型WQ，并将所述目标有限元模型划分为若干网格；
S120，对WQ进行持续增加载荷计算，并获取WQ当前对应的开裂弯矩M0；
S130，若Mcr-M0≤MQ，则停止计算，以得到目标底板对应的第一初始有限元模型AY1以及当前的载荷DQ；其中，Mcr为目标底板对应的理论开裂弯矩，MQ为预设的开裂弯矩阈值；
S140，获取目标计算次数k=1以及指定有限元模型XF=AY1；
S150，根据目标载荷ZH，对XF进行计算，以得到第k+1有限元模型HGk+1，并标记HGk+1上新出现的若干裂缝位置；其中，ZH=DQ+k×QE；QE为预设的加载载荷；
S160，根据HGk+1上新出现的若干新裂缝位置，对XF上对应的若干新裂缝位置处进行分割处理，以得到每一新裂缝位置对应的两个截面，并设置每一新裂缝位置对应的两个截面以及已存在的裂缝新开裂的截面的摩擦系数为QR，并将已经设置过摩擦系数的截面的摩擦系数均减小预设值，而得到第k目标有限元模型HUk；
S170，获取XF=HUk以及HUk在当前的目标载荷ZH下对应的位移；
S180，若k＜N，则将k+1赋值给k，并进入步骤S150，以得到目标底板在每一目标载荷下对应的位移，进而得到目标渡槽的底板对应的载荷位移函数f(x)。
2.根据权利要求1所述的基于有限元的渡槽裂缝监控方法，其特征在于，在步骤S130之后以及步骤S140之前，所述方法还包括以下步骤：
S131，获取第一初始有限元模型AY1相对于目标有限元模型WQ的位移SY；
S132，将SY确定为S1。
3.根据权利要求1所述的基于有限元的渡槽裂缝监控方法，其特征在于，在步骤S300之后，所述方法还包括以下步骤：
S400，若S1≤S_now＜S2，则生成预设的控制指令；其中，预设的控制指令用于控制减小目标渡槽中的水流量；S2为目标底板的第二位移阈值；
S410，若S_now≥S2，则生成预设的阻断指令；其中，预设的阻断指令用于阻断目标渡槽中的水；
S420，若S_now＜S1-S0，则不生成任何指令。
4.根据权利要求3所述的基于有限元的渡槽裂缝监控方法，其特征在于，S2通过以下步骤确定：
S500，获取第k次计算结束后，对应的第k+1有限元模型HGk+1上存在的裂缝的数量NUMk以及每一裂缝的深度，以得到裂缝深度列表SLk=（SLk，1，SLk，2，…，SLk，a，…，SLk，g(k)），a=1，2，…，g(k)；其中，SLk，a为HGk+1上存在的裂缝中的第a个裂缝，g(k)为HGk+1上存在的裂缝的数量；
S510，根据SLk，获取目标裂缝深度MLk=MAX(SLk)；其中，MAX()为预设的求最大值函数；
S520，若NUMk＞NW或MLk＞QU，则获取HGk+1相对于目标有限元模型WQ的位移DEk；NW为预设的裂缝数量阈值，QU为预设的裂缝深度阈值；
S530，将DEk确定为S2。
5.根据权利要求1所述的基于有限元的渡槽裂缝监控方法，其特征在于，x_now通过以下步骤确定：
S110，获取目标渡槽的长度L、宽度D以及目标渡槽中水的深度H；
S120，根据L、D和H，确定x_now。
6.根据权利要求1所述的基于有限元的渡槽裂缝监控方法，其特征在于，对WQ进行持续增加载荷计算，包括：
使用Hyper Mesh软件对WQ进行持续增加载荷计算。
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