【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢壳混凝土脱空检测，尤其是指一种用于验证钢壳混凝土脱空检测映射模型的物理建模方法。
技术介绍
1、钢壳混凝土结构由于外面包裹了一层几毫米至几厘米厚的钢板，导致无法通过直接测量手段进行脱空的测量，因此需要使用一些能透过钢板并与空气、水、混凝土等不同介质相互作用产生不同响应指标的测量媒介，且响应指标是可被观测的。目前，钢壳混凝土脱空无损检测方法所使用媒介包括弹性波、电磁波(伽马射线、x射线、红外线)、中子射线等，例如快中子能够穿透钢板与空气、水、混凝土等不同介质相互作用产生不同数量的热中子，而热中子可以通过热中子探测器进行测量。总之，这类检测方法都属于间接测量，都需要建立脱空与响应指标之间的一对一映射关系，即对于每一种程度的脱空，其在响应域中都有唯一的值对应，实际操作中，这种映射模型一般通过标定实验进行构建。
2、构建映射模型仅仅是检测技术与设备应用于实践的第一步，成功的应用实践还需要对映射模型的可靠性、准确性进行验证。现有技术中比较常规的方法是采用1:1的物理模型进行验证，这种验证方法比较客观真实，成功率也很高，但验证流程较为复杂，需要在测试后揭开钢板，且需对物理模型中的脱空量准确测量后再进行对比，这种验证方法不仅在测量上有较大挑战，耗时费力精度低，而且大型工程还需要消耗大量钢材、混凝土等原材料，却只能进行一次性验证，验证后产生大量废弃物，不够经济环保。
3、因此，迫切需要提供一种钢壳混凝土脱空检测映射模型的验证方法以克服现有技术存在的上述缺陷。
技术实现思路>
1、为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中存在的技术缺陷，而提出一种用于验证钢壳混凝土脱空检测映射模型的物理建模方法，其省去了揭开钢板、精确测量脱空量等既耗时又费力的环节，使得整个验证过程更加高效，不仅模型可以用于重复、多次验证测试，而且大幅缩短了验证所需时间，提高了验证效率，能够切实确保对钢壳混凝土脱空检测映射模型进行有效验证，有力保证了该模型的可靠性与准确性。
2、为解决上述技术问题，本专利技术创造性地提供了一种用于验证钢壳混凝土脱空检测映射模型的物理建模方法，包括以下步骤：
3、s1：确定钢壳混凝土脱空试件的模型样式，采用等厚度的钢板作为除顶面用于混凝土浇筑外的其余侧面和底面的衬面；
4、s2：在所述侧面钢壳内部正中间部位设置脱空，并使用金属板在所述设置脱空的部位焊接形成脱空空腔，在面积较大的脱空空腔中补焊钢筋作为支撑；
5、s3：按照选定的混凝土材料及浇筑工艺，在所述钢壳的顶面进行混凝土浇筑；
6、s4：将检测设备紧贴在钢壳外侧正中间，使检测中心点与脱空中心点重合，采集检测数据，并将采集到的检测数据与脱空情况逐一对应记录形成记录表；
7、s5：依据预先通过标定实验建立的映射模型对采集到的检测数据进行分析计算，获取脱空检测结果；
8、s6：根据对应原则，将所述脱空检测结果与钢壳混凝土脱空试件的脱空参数进行对比分析，统计各项参数的分析指标；
9、s7：基于各项参数的分析指标，利用综合评价模型获取综合评价值，通过所述综合评价值反映所述映射模型的准确性。
10、在其中一个实施例中，在s1中，所述模型样式为立方体、长方体或圆柱体，且其长宽高或直径均不小于60cm；所述钢壳厚度为4-60mm。
11、在其中一个实施例中，在s2中，在侧面钢壳内部正中间部位设置脱空，若为圆柱体模型，则在其侧面1/4扇面正中间部位进行设置。
12、在其中一个实施例中，在s2中，脱空空腔呈现为垂直于钢壳平面的柱状体，该柱状体投影到钢壳平面上的形状有多种，包括规则形状和不规则多边形；而在混凝土表面，脱空空腔呈现出的形态为平行于钢壳面的平面或锯齿状曲面。
13、在其中一个实施例中，在s4中，将检测设备紧贴在钢壳外侧正中间采集检测数据，单个脱空需要进行至少两次测试。
14、在其中一个实施例中，在s5中，获取脱空检测结果的方法，包括：
15、根据映射模型对采集到的检测数据进行分析计算，获取脱空检测结果r(h，s，v)，其中，映射模型的表达式为：
16、r(h,s,v)＝f(d,n)；
17、式中，h表示脱空深度，s表示脱空面积，v表示脱空量，d表示钢壳厚度，n表示检测数据相关参数。
18、在其中一个实施例中，在s6中，分析指标包括绝对误差、相对误差、标准偏差和置信区间。
19、在其中一个实施例中，在s7中，利用综合评价模型获取综合评价值的方法，包括：
20、利用综合评价模型获取综合评价值其中，综合评价模型的表达式为：
21、
22、式中，δ(h)表示脱空深度的绝对误差，e表示相对误差，s(h)表示脱空深度的标准偏差，p表示置信区间。
23、并且，本专利技术还提供了一种计算机设备，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程序时实现上述所述方法的步骤。
24、还有，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述所述方法的步骤。
25、本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
26、本专利技术方法在预制钢壳混凝土脱空试件环节，针对脱空设置进行了细致规划，充分考虑到多种不同形状、面积以及深度的组合等各类情况，以此全面模拟可能出现的脱空情形；同时，在进行脱空检测时，将检测设备紧贴在钢壳外侧正中间，使检测中心点与脱空中心点重合来采集检测数据，通过精准的设置，能够在钢板保持完整的状态下，从钢壳外侧准确获取到与脱空情况对应的检测数据，无需揭开钢板去接触脱空内部区域来进行检测，相较于现有的复杂验证流程，本专利技术方法省去了揭开钢板、精确测量脱空量等既耗时又费力的环节，使得整个验证过程更加高效，不仅模型可以用于重复、多次验证测试，而且大幅缩短了验证所需时间，提高了验证效率，能够切实确保对钢壳混凝土脱空检测映射模型进行有效验证，有力保证了该模型的可靠性与准确性，这为钢壳混凝土脱空检测技术的后续发展以及实际应用提供了坚实有力的支撑，使其具备重要的实用价值以及良好的应用前景。本专利技术方法无需构建大规模1:1物理模型，节省了大量原材料，减少资源浪费且避免废弃物产生。
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1.一种用于验证钢壳混凝土脱空检测映射模型的物理建模方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于验证钢壳混凝土脱空检测映射模型的物理建模方法，其特征在于：在S1中，所述模型样式为立方体、长方体或圆柱体，且其长宽高或直径均不小于60cm；所述钢壳厚度为4-60mm。
3.根据权利要求2所述的用于验证钢壳混凝土脱空检测映射模型的物理建模方法，其特征在于：在S2中，在侧面钢壳内部正中间部位设置脱空，若为圆柱体模型，则在其侧面1/4扇面正中间部位进行设置。
4.根据权利要求1至3任一项所述的用于验证钢壳混凝土脱空检测映射模型的物理建模方法，其特征在于：在S2中，脱空空腔呈现为垂直于钢壳平面的柱状体，该柱状体投影到钢壳平面上的形状有多种，包括规则形状和不规则多边形；而在混凝土表面，脱空空腔呈现出的形态为平行于钢壳面的平面或锯齿状曲面。
5.根据权利要求4所述的用于验证钢壳混凝土脱空检测映射模型的物理建模方法，其特征在于：在S4中，将检测设备紧贴在钢壳外侧正中间采集检测数据，单个脱空需要进行至少两次测试。
6.根据
7.根据权利要求6所述的用于验证钢壳混凝土脱空检测映射模型的物理建模方法，其特征在于：在S6中，分析指标包括绝对误差、相对误差、标准偏差和置信区间。
8.根据权利要求7所述的用于验证钢壳混凝土脱空检测映射模型的物理建模方法，其特征在于：在S7中，利用综合评价模型获取综合评价值的方法，包括：
9.一种计算机设备，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程序时实现权利要求1至8任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：该程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种用于验证钢壳混凝土脱空检测映射模型的物理建模方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于验证钢壳混凝土脱空检测映射模型的物理建模方法，其特征在于：在s1中，所述模型样式为立方体、长方体或圆柱体，且其长宽高或直径均不小于60cm；所述钢壳厚度为4-60mm。
3.根据权利要求2所述的用于验证钢壳混凝土脱空检测映射模型的物理建模方法，其特征在于：在s2中，在侧面钢壳内部正中间部位设置脱空，若为圆柱体模型，则在其侧面1/4扇面正中间部位进行设置。
4.根据权利要求1至3任一项所述的用于验证钢壳混凝土脱空检测映射模型的物理建模方法，其特征在于：在s2中，脱空空腔呈现为垂直于钢壳平面的柱状体，该柱状体投影到钢壳平面上的形状有多种，包括规则形状和不规则多边形；而在混凝土表面，脱空空腔呈现出的形态为平行于钢壳面的平面或锯齿状曲面。
5.根据权利要求4所述的用于验证钢壳混凝土脱空检测映射模型的物理建模方...
【专利技术属性】
技术研发人员：花全，刘国庆，赵洪波，刘剑欢，范子武，吴常运，孙龙，李鹏飞，黎东洲，朱仰顺，孟令超，杨光，洪云飞，王琅琅，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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