(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 202210857771.7 (22)申请日 2022.07.20 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 (72)发明人 任文辉　张峰　刘军权　寇越　 马彦阳　张秀峰　杨勒智　朱良　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 于凤洋 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 基于点阵式的单箱三室箱梁水化温度梯度 设计方法及系统 (57)摘要 本公开提供了一种基于点阵式的单箱三室 箱梁水化 温度梯度设计方法及系统， 该方法的水 化热温度场实验测点布置充分， 能够全面反映结 构的最不利温度分布， 能够计算不同时间不同位 置的温度梯度值； 对箱梁的边腹板和中腹板竖向 温度梯度进行y＝a(t)x2+b(t)x+c(t)拟合， 对 获 得的竖向温度梯度时程曲线采用三折线模型， 从 而获得水化热阶段任意时刻任意位置的竖向温 度梯度； 对于顶板的横向温度梯度， 其分布曲线 同样采用y＝a(t)x2+b(t)x+c(t)拟合， 对 获得的 横向温度梯度时程曲线采用二折线模 型， 从而获 得水化热阶段任意时刻任意位置的横向温度梯 度， 有利于准确的计算箱梁温度梯度值， 为后续 同类型桥梁截面的温度分布评估和桥梁抗裂提 供了借鉴。 权利要求书2页 说明书7页 附图10页 CN 115374505 A 2022.11.22 CN 115374505 A 1.基于点阵式的单箱三室箱梁水化温度梯度设计方法， 其特 征在于， 包括： 对模型混凝 土箱梁截面的实时温度数据以及所在环境的气象数据进行采集； 基于获取的混凝土箱梁截面的实时温度数据与 所在环境的气象数据， 绘制混凝土箱梁 截面随时间变化的不同时刻的二维温度分布云图以及太阳辐射和风速与最大温差 散点图； 根据不同时刻的温度分布云图， 获取箱梁截面任意位置处温度随时间变化的分布规 律， 并选取若干特征位置点， 分析特征位置点的温度变化 获得水热化温度时程曲线； 根据散 点图， 分析 水化热、 太阳辐射与风速对混凝 土温度梯度的影响； 分别根据不同时刻特征点的水热化温度分布云图， 计算不同时刻的竖向温度梯度以及 横向温度梯度， 拟合竖向与横向温度梯度时程公式。 2.如权利要求1所述的基于点阵式的单箱三室箱梁水化温度梯度设计方法， 其特征在 于， 在箱梁顶底部设置风速、 风向传感器和太阳辐射传感器， 来测定箱梁所在环境的气象数 据。 3.如权利要求1所述的基于点阵式的单箱三室箱梁水化温度梯度设计方法， 其特征在 于， 在混凝土箱梁截面上建立局部坐标系， 确定各温度测点的坐标， 建立温度传感器的点阵 坐标索引。 4.如权利要求1所述的基于点阵式的单箱三室箱梁水化温度梯度设计方法， 其特征在 于， 选取箱梁顶板、 底板以及腹板上 的多个特征点， 根据箱梁截面的水化热温度实测值， 分 析顶板、 底板和腹板区域的温度变化情况获得 特征点位置的水化热温度时程曲线。 5.如权利要求4所述的基于点阵式的单箱三室箱梁水化温度梯度设计方法， 其特征在 于， 分别选取箱梁顶板部位、 底板部位、 腹板部位和箱梁截面整体温度测点96h实测数据取 平均值计算其各个部位平均温度， 再将各平均温度取平均值得到截面温度， 将各时刻平均 温度减去入 模平均温度得到各区域的温升平均温度， 绘制各区域温升时程曲线。 6.如权利要求5所述的基于点阵式的单箱三室箱梁水化温度梯度设计方法， 其特征在 于， 取左侧两个腹板进行水化热温升分析， 将各测点温度减去竖向最低 温度得到其竖向温 度梯度， 绘制各测点竖向温度梯度随时间变化的曲线。 7.如权利要求1所述的基于点阵式的单箱三室箱梁水化温度梯度设计方法， 其特征在 于， 根据竖向温度梯度时程曲线， 建立三折线模型， 提出边腹板与中腹板的竖向温度梯度时 程公式。 8.如权利要求7所述的基于点阵式的单箱三室箱梁水化温度梯度设计方法， 其特征在 于， 所述边腹板时程公式为， 式 中， t为箱梁浇筑后时间(单位： h)： 9.如权利要求8所述的基于点阵式的单箱三室箱梁水化温度梯度设计方法， 其特征在权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115374505 A 2于， 将a(t)， b(t)和c(t)代入到 y＝a(t)x2+b(t)x+c(t) 得到水化热阶段任意 时刻任意位置的竖向温度梯度， 并绘制理论往年度梯度和实际温 度梯度三维云图。 10.基于点阵式的单箱三室箱梁水化温度梯度设计系统， 其特 征在于， 包括: 多个传感器， 用于采集模型混凝土箱梁截面的实时温度数据 以及所在环境的气象数 据； 数据处理中心， 用于基于获取的混凝土箱梁截面的实时温度数据与 所在环境的气象数 据， 绘制混凝土箱梁截面随时间变化的不同时刻的二 维温度分布云图 以及太阳辐射和风速 与最大温差 散点图； 根据不同时刻的温度分布云图， 获取箱梁截面任意位置处温度随时间变化的分布规 律， 并选取若干特征位置点， 分析特征位置点的温度变化 获得水热化温度时程曲线； 根据散 点图， 分析 水化热、 太阳辐射与风速对混凝 土温度梯度的影响； 数据计算中心， 用于分别根据不同时刻特征点的水热化温度分布云图， 计算不同时刻 的竖向温度梯度以及横向温度梯度， 拟合竖向与横向温度梯度时程公式。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115374505 A 3