[发明专利]一种基于本体的水泥-钢渣固化土可持续评估方法

说明书

本发明公开了一种基于本体的水泥‑钢渣固化土可持续评估方法，包括设置水泥‑钢渣固化土基础数据，根据基础数据设置水泥‑钢渣固化土的评估指标；根据评估指标定义本体模型对应的多个类以及多个类对应的属性；采用语义网规则制定水泥‑钢渣固化土的评估指标评估推理规则，根据评估指标评估推理规则定义语义网查询规则，根据基础数据对应的参数对多个类进行赋值，根据赋值后的多个类以及所述多个类对应的属性和所述水泥‑钢渣固化土的评估指标评估推理规则，获得待评估的基础数据对固化土可持续性的影响。通过本体模型与语义网规则语言相结合，对评估指标进行量化得出推理结果，从宏观角度获得最优设计以及优化方向，有利于提高设计人员工作效率。

技术领域

本发明涉及软土固化技术领域，尤其涉及一种基于本体的水泥-钢渣固化土可持续评估方法。

背景技术

传统软土固化剂(水泥、石灰等)存在高能耗、高碳排放和不可再生资源消耗、环境污染等问题。以低碳的补充胶凝材料代替水泥被认为是一种可持续的解决方案。钢渣是钢铁工业的副产物之一，约占钢产量的12％～15％，大量钢渣堆存，不仅占用土地资源，还给生态环境造成较大安全隐患。近年来研究证明加速碳化能够高效地激发钢渣活性，部分替代水泥改良软土能显著提高固化土的抗压强度和抗干湿循环性能。设计者往往只关注其工程性能，在绿色设计的环境效益和经济效益之间保持平衡的重要性对于建设项目利益相关者的决策至关重要。但设计者往往缺乏资源和工具来启动对绿色材料的最佳决策。

目前，大多数研究采用多准则决策模型来评估建设项目中使用的可持续材料。现有研究无法对绿色材料的环境和成本节约进行定量比较评估；此外，水泥通常是材料强度的主要来源，加入辅助性胶凝材料降低环境影响的同时，材料的使用性能和耐久性可能会严重下降，无法对水泥-钢渣固化土的可持续性进行评估。

发明内容

本发明提供一种基于本体的水泥-钢渣固化土可持续评估方法，以克服以上所述技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种基于本体的水泥-钢渣固化土可持续评估方法，包括：

设置水泥-钢渣固化土基础数据，所述基础数据包括原材料用量、原材料的运输距离、固化剂制备的钢渣粉磨等级以及碳化等级；

所述基础数据还包括固化剂制备阶段的能源消耗、碳排放以及成本；

根据所述基础数据设置水泥-钢渣固化土的评估指标，所述评估指标包括环境指标、经济指标、性能指标以及可持续指标；

根据所述评估指标定义本体模型对应的多个类以及所述多个类对应的属性，所述多个类对应的属性包括对象属性和数据类型属性；

所述对象属性用于定义类与类的关系；

所述数据类型属性用于定性或定量描述类别的实体性质，所述实体性质包括材料重量、强度、碳排放，价格以及能源信息；

采用语义网规则制定水泥-钢渣固化土的评估指标评估推理规则，所述评价规则包括：碳排放计算规则、成本计算规则、可持续指标的计算规则；

根据所述水泥-钢渣固化土的评估指标评估推理规则定义语义网查询规则，所述语义网查询规则包括碳排放、成本以及可持续指标查询规则与可持续指标小于预设值的方案查询规则；

根据所述基础数据对应的参数对所述多个类进行赋值，根据赋值后的所述多个类以及所述多个类对应的属性和所述水泥-钢渣固化土的评估指标评估推理规则，获得待评估的基础数据对固化土可持续性的影响。

进一步的，所述评估指标定义本体模型对应的多个类，包括水泥-钢渣固化土的原材料生产过程中的碳排放量类、水泥-钢渣固化剂的生产成本类、固化土无侧限抗压强度类以及可持续指标类；