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龙图腾网获悉上海宝冶集团有限公司申请的专利基于有限元模型的异形大截面环形预应力梁的设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119577923B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510122203.6，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权基于有限元模型的异形大截面环形预应力梁的设计方法是由陈琳;蔡鲜平;杨小刚;龙海航;王宏宏;刘明华设计研发完成，并于2025-01-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于有限元模型的异形大截面环形预应力梁的设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于有限元模型的异形大截面环形预应力梁的设计方法，涉及土木工程技术领域。为了解决异型环梁采用对称排布张拉会造成局部受力不均匀，可能会造成局部混凝土开裂，影响整体结构稳定性的问题；本发明通过有限元模型与有限元分析技术，结合异形大截面环梁的具体受力特性，实现了预应力筋的优化布置，确保结构的受力均匀性与稳定性，非对称式预应力筋排布能够根据具体工程的需求进行灵活调整，使得截面受到的张拉值一致，使得张拉完成的环梁整体性更好，提升了结构的施工精度和经济性，且通过分步施工和生死单元技术的应用，有效降低了施工过程中的风险，提升了施工效率和结构安全性。

本发明授权基于有限元模型的异形大截面环形预应力梁的设计方法在权利要求书中公布了：1.基于有限元模型的异形大截面环形预应力梁的设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：划分施工段：获取施工现场的实际情况，确定环梁的基本几何参数和材料属性，基于环梁的基本几何参数和材料属性确定环梁的布置方案，基于所述布置方案将环梁整体划分为若干个施工段； 步骤二：建立有限元模型：基于环梁的基本几何参数和材料属性建立环梁的有限元模型，所述有限元模型采用生死单元技术模拟各施工段的不同结构状态，具体包括： 采用结构化网格和非结构化网格相结合的混合网格进行有限元基础划分，其中，结构化网格优先，大截面环形预应力梁的规则部分采用结构化网格划分，针对边缘非规则部分采用非结构化网格划分，通过在不同区域使用不同类型的网格，由此适应于大截面环形预应力梁的异形结构； 根据结构受力基础理论，初步确定大截面环形预应力梁的受力重点关注区域，包括应力集中区域、变形较大区域和边界条件作用区域，针对受力重点关注区域进行网格加密划分；在网格加密划分区域与有限元基础划分部分形成网格密度变化的过渡区域，保证网格密度的平滑过渡； 所述网格加密具体如下： 获取各种不同网格密度划分情况下的有限元受力分析数据以及其对应的受力分析精度数据； 获取不同钢筋配置的混凝土在不同环境温度下的受力极限数据，以环境温度为时的受力极限数据为基准，确定将不同钢筋配置的混凝土在不同环境温度下的受力极限数据折算为环境温度为时的受力极限数据的温度影响系数； 根据预应力梁受力理论，对异形大截面环形预应力梁的不同部位实施受力分析，得到各部位的理论受力数据，其中包括受力重点关注区域的理论受力数据；结合异形大截面环形预应力梁设计的精度要求，采用以下公式计算受力重点关注区域的网格加密系数： 其中，为受力重点关注区域的网格加密系数，为受力重点关注区域的理论受力数据在对应的受力分析精度数据等于设计的精度要求时的有限元网格密度，为保障受力分析精度数据等于设计的精度要求时的非受力重点关注区域和非过渡区域对应的有限元网格密度，为实施有限元分析的异形大截面环形预应力梁所处的环境温度对应的温度影响系数； 根据计算得到的网格加密系数对受力重点关注区域实施风格加密，实施有限元受力分析，若分析得到的受力重点关注区域的受力数据与理论受力数据偏差超过设定值，则将受力重点关注区域分析得到的受力数据代替理论受力数据，重复以上步骤，如此迭代计算，直到分析得到的受力重点关注区域的受力数据与理论受力数据偏差不超过设定值为止； 采用上述迭代计算最后一次的受力重点关注区域的网格加密系数，对受力重点关注区域实施有限元网格加密； 步骤三：有限元计算：基于有限元模型模拟预应力筋张拉和后浇带缝针筋张拉过程，计算每个阶段的环梁应力、位移及内力分布，根据计算结果进行优化调整； 步骤四：确定预应力筋分布：分析张拉后环梁内的应力分布，根据张拉分析结果调整预应力筋的分布方式，采用非对称式预应力排布，还包括： 根据异形截面的受力需求及环梁不同位置的受力情况，结合环梁的施工段划分，调整预应力筋的布置角度、数量和分布形式； 步骤五：设计验证与施工方案优化：根据计算结果，对预应力筋布置方案、施工段划分及施工工艺进行综合分析，并基于综合分析结果优化施工方案。

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