(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 202210863639.7 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 敦煌研究院 地址 736200 甘肃省酒泉市敦 煌市莫高窟 申请人 甘肃莫高窟文化遗产保护设计咨询 有限公司 (72)发明人 裴强强　张博　郭青林　赵建忠　 王彦武　李文俊　杨善龙　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 杜阳阳 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种非连续夯土结构的稳定性分析方法及 系统 (57)摘要 本发明提供一种了非连续夯土结构的稳定 性分析方法及系统， 涉及固体变形分析技术领 域， 根据土建筑遗址墙体的物理数据构建土建筑 遗址墙体的原位墙体实体模型和掏蚀墙体实体 模型进行夯土振动台模拟实验， 确定第一稳定性 基准数据和第二稳定性基准数据； 仅基于两次夯 土振动台模拟实验的结果确定利用ANSYS软件构 建土建筑遗址墙体的虚拟模型中代表夯土连接 层强度与夯土层强度的比值的最优界面折减系 数； 利用最优界面折减系数下的土建筑遗址墙体 的虚拟模型对土建筑遗址墙体进行多次稳定性 分析。 提高了利用数字模拟进行非连续夯土结构 稳定性分析的准确性， 提高土建筑遗址墙体实施 保护措施的合理性。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 115062395 A 2022.09.16 CN 115062395 A 1.一种非连续 夯土结构的稳定性分析 方法， 其特 征在于， 包括： 根据土建筑遗址墙体的物理数据构建土建筑遗址墙体的原位墙体实体模型和掏蚀墙 体实体模型； 对所述原位墙 体实体模型进行夯土振动台模拟实验， 确定第一稳定性基准数据； 对所述掏蚀墙 体实体模型进行夯土振动台模拟实验， 确定第二稳定性基准数据； 根据土建筑遗址墙体的物理数据， 利用ANSYS软件构建不同界面折减系数下的原位墙 体初始虚拟模型和掏蚀墙体初始虚拟模型； 所述界面折减系数表示夯土连接层强度与夯土 层强度的比值； 根据所述第 一稳定性基准数据和第 二稳定性基准数据， 以及不同界面折减系数下的原 位墙体初始虚拟模型和掏蚀墙 体初始虚拟模型， 确定最优界面 折减系数； 确定最优界面 折减系数 下的原位墙 体初始虚拟模型为原位墙 体虚拟模型； 确定最优界面 折减系数 下的掏蚀墙 体初始虚拟模型为掏蚀墙 体虚拟模型； 基于所述原位墙体虚拟模型和所述掏蚀墙体虚拟模型， 对土建筑遗址墙体进行多次稳 定性分析。 2.根据权利要求1所述的一种非连续夯土结构的稳定性分析方法， 其特征在于， 所述土 建筑遗址墙体的物理数据包括几何数据、 墙体材质、 墙体部分夯土层层数、 墙体部 分夯土连 接层层数、 掏蚀部分位置、 掏蚀部分所占夯土层 层数和掏蚀部分所占夯土连接层 层数。 3.根据权利要求1所述的一种非连续夯土结构的稳定性分析方法， 其特征在于， 在所述 基于所述原 位墙体虚拟模型和所述掏蚀墙体虚拟模型， 对土建筑遗址墙体进 行多次稳定性 分析之后， 还 包括： 根据多次所述稳定性分析的结果， 确定 土建筑遗 址墙体的保护措施。 4.根据权利要求1所述的一种非连续夯土结构的稳定性分析方法， 其特征在于， 所述根 据所述第一稳定性基准数据和 第二稳定性基准数据， 以及不同界面折减系数下的原 位墙体 初始虚拟模型和掏蚀墙 体初始虚拟模型， 确定最优界面 折减系数， 包括： 对不同界面折减系数下的原位墙体初始虚拟模型进行稳定性分析， 得到多个第 一稳定 性初始数据； 确定与第一稳定性基准数据的差值最小的第一稳定性初始数据对应的界面折减系数 为第一待定最优界面 折减系数； 对不同界面折减系数下的掏蚀墙体初始虚拟模型进行稳定性分析， 得到多个第 二稳定 性初始数据； 确定与第二稳定性基准数据的差值最小的第二稳定性初始数据对应的界面折减系数 为第二待定最优界面 折减系数； 判断所述第 一待定最优 界面折减系数和第 二待定最优 界面折减系数是否相等， 得到判 断结果； 若所述判断结果为否， 则更新每个所述界面折减系数， 并返回步骤 “根据土建筑遗址墙 体的物理数据， 利用ANSYS软件构建不同界面折减系数下的原位墙体初始虚拟模型和掏蚀 墙体初始虚拟模型 ”； 若所述判断结果 为是， 则确定第一待定最优界面 折减系数为 最优界面 折减系数。 5.根据权利要求4所述的一种非连续夯土结构的稳定性分析方法， 其特征在于， 所述第权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115062395 A 2一稳定性基准数据、 所述第二稳定性基准数据、 所述第一稳定性初始数据和所述第二稳定 性初始数据均包括弹性模量和泊松比。 6.一种非连续 夯土结构的稳定性分析系统， 其特 征在于， 包括： 实体模型构建模块， 用于根据土建筑遗址墙体的物理数据构建土建筑遗址墙体的原位 墙体实体模型和掏蚀墙 体实体模型； 第一夯土振动台模拟 实验模块， 用于对所述原位墙体实体模型进行夯土振动台模拟 实 验， 确定第一稳定性基准数据； 第二夯土振动台模拟 实验模块， 用于对所述掏蚀墙体实体模型进行夯土振动台模拟 实 验， 确定第二稳定性基准数据； 初始虚拟模型构建模块， 用于根据土建筑遗址墙体的物理数据， 利用ANSYS软件构 建不 同界面折减系数下的原 位墙体初始虚拟模型和掏蚀墙体初始虚拟模型； 所述界面折减系数 表示夯土连接层强度与夯土层强度的比值； 最优界面折减系数确定模块， 用于根据所述第 一稳定性基准数据和第 二稳定性基准数 据， 以及不同界面折减系 数下的原位墙体初始虚拟模型和掏蚀墙体初始虚拟模型， 确定最 优界面折减系数； 原位墙体虚拟模型确定模块， 用于确定最优 界面折减系数下的原位墙体初始虚拟模型 为原位墙 体虚拟模型； 掏蚀墙体虚拟模型确定模块， 用于确定最优 界面折减系数下的掏蚀墙体初始虚拟模型 为掏蚀墙 体虚拟模型； 稳定性分析模块， 用于基于所述原位墙体虚拟模型和所述掏蚀墙体虚拟模型， 对土建 筑遗址墙体进行多次稳定性分析。 7.根据权利要求6所述的一种非连续夯土结构的稳定性分析系统， 其特征在于， 所述土 建筑遗址墙体的物理数据包括几何数据、 墙体材质、 墙体部分夯土层层数、 墙体部 分夯土连 接层层数、 掏蚀部分位置、 掏蚀部分所占夯土层 层数和掏蚀部分所占夯土连接层 层数。 8.根据权利要求6所述的一种非连续夯土结构的稳定性分析系统， 其特征在于， 所述系 统还包括： 保护措施确定模块， 用于根据多次所述稳定性分析的结果， 确定土建筑遗址墙体的保 护措施。 9.根据权利要求6所述的一种非连续夯土结构的稳定性分析系统， 其特征在于， 所述最 优界面折减系数确定模块包括： 第一稳定性初始数据确定单元， 用于对不同界面折减系数下的原位墙体初始虚拟模型 进行稳定性分析， 得到多个第一稳定性初始数据； 第一待定最优 界面折减系数确定单元， 用于确定与第 一稳定性基准数据的差值最小的 第一稳定性初始数据对应的界面 折减系数为第一待定最优界面 折减系数； 第二稳定性初始数据确定单元， 用于对不同界面折减系数下的掏蚀墙体初始虚拟模型 进行稳定性分析， 得到多个第二稳定性初始数据； 第二待定最优 界面折减系数确定单元， 用于确定与第 二稳定性基准数据的差值最小的 第二稳定性初始数据对应的界面 折减系数为第二待定最优界面 折减系数； 判断单元， 用于判断所述第 一待定最优 界面折减系数和第 二待定最优 界面折减系数是权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115062395 A 3