一种桥梁温度测量方法、装置、设备及可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及桥梁的安全监测技术领域，提供了一种桥梁温度测量方法、装置、设备及可读存储介质，该方法包括确定待测桥梁对应的目标时间序列，目标时间序列用于表示待测桥梁所处环境中的日气象数据；基于目标时间序列，确定待测桥梁的初始温度和待测桥梁的辐射温度；根据预设的第一条件确定待测桥梁的第一表面流体温度；根据预设的第二条件确定待测桥梁的第二表面流体温度，第二表面为与第一表面相背对的表面；基于初始温度、辐射温度、第一表面流体温度以及第二表面流体温度确定待测桥梁的温度。可以结合桥梁所处环境中的日气象数据及桥梁结构的内部气温，快速计算得出桥梁的不同结构、不同施工阶段的温度场分布。不同施工阶段的温度场分布。不同施工阶段的温度场分布。

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁温度测量方法、装置、设备及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及桥梁的安全监测
，尤其涉及一种桥梁温度测量方法、装置、设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]高速铁路的建造过程中常以桥代路的高架桥方案，从桥梁设计、施工到通车运营中均遇到一些棘手难题，桥梁温度就是一个不可忽略的因素；桥梁温度随时间变化作为一随机过程，其时空分布规律都直接影响桥梁设计、施工及线路的工作状态。其中，高速铁路桥梁
‑
轨道系统受季节交替、太阳辐射等环境因素所引起的温度效应是桥梁温度研究的关键所在。大量工程实例表明，混凝土桥梁温度场引起的温度应力远超过荷载应力，严重制约桥梁结构设计及施工条件；同时，桥梁轨道结构在列车及温度荷载的作用下，也出现结构损伤问题，如轨道板上拱、底座板开裂、砂浆离缝开裂等。对于一些大跨度复杂桥梁的传热机理、温变原因仍未得知。如钢箱桁梁
‑
高速铁路无砟轨道斜拉桥，相比传统有砟铁路，这种高速铁路桥梁呈现出大跨度、复杂体系的桥梁形式，相应的桥梁温度监测系统的工作更为繁琐、要求也极为严格；受限于温度监测系统的成本，不可能对桥梁进行全方面的温度监测。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种桥梁温度测量方法、装置、设备及可读存储介质，以解决现有技术中的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术通过如下的技术方案来实现：
[0005]第一方面，本专利技术提供一种桥梁温度测量方法，包括：
[0006]确定待测桥梁对应的目标时间序列，所述目标时间序列用于表示所述待测桥梁所处环境中的日气象数据；
[0007]基于所述目标时间序列，确定所述待测桥梁的初始温度和所述待测桥梁的辐射温度；
[0008]根据预设的第一条件确定所述待测桥梁的第一表面流体温度；
[0009]根据预设的第二条件确定所述待测桥梁的第二表面流体温度，所述第二表面为与所述第一表面相背对的表面；
[0010]基于所述初始温度、所述辐射温度、所述第一表面流体温度以及所述第二表面流体温度确定所述待测桥梁的温度。
[0011]可选地，所述目标时间序列包括太阳辐射序列、大气温度序列、风速序列和所述待测桥梁的结构内部气温序列。
[0012]可选地，所述基于所述目标时间序列，确定所述待测桥梁的初始温度和辐射温度，包括：
[0013]将所述大气温度序列中的初始大气温度确定为所述待测桥梁的初始温度；
[0014]根据所述太阳辐射序列和所述大气温度序列确定所述待测桥梁的辐射温度；
[0015]其中，将所述待测桥梁的辐射温度记为T
e
，所述T
e
满足如下计算关系：
[0016][0017]式中，T
a,s
为大气温度序列，q
s
为太阳辐射序列，γ为混凝土结构表面的辐射率，h为混凝土结构表面的综合换热系数，T
e,s
为辐射温度序列。
[0018]可选地，所述第一条件满足如下计算关系：
[0019][0020]式中，x表示桥梁混凝土构件的外表面的位置，T(x,t)表示桥梁混凝土构件待求温度值，h1表示桥梁混凝土构件的外表面的综合换热系数值，示T(x,t)对变量x求偏导，k表示桥梁混凝土构件的导热系数；
[0021]所述第一表面流体温度满足如下计算关系：
[0022]f1(t)＝T
1,v
‑
T
1,w
cos(w1(t
‑
δ1)),t∈(t1～t2)；
[0023]式中，f1(t)表示第一表面流体温度，T
1,v
表示为函数均匀值，T
1,w
表示函数波动值，w1表示函数的频率，δ1表示函数的相位，t表示当前时刻，t1表示开始时刻，t2表示结束时刻。
[0024]可选地，所述第二条件满足如下计算关系：
[0025][0026]式中：x为桥梁结构内表面的位置，h2为桥梁结构内表面的综合换热系数值；
[0027]所述第二表面流体温度满足如下计算关系：
[0028]f2(t)＝T
2,v
‑
T
2,w
cos(w2(t
‑
δ2)),t∈(t1～t2)；
[0029]式中：T
2,v
为桥梁结构内气温样本T
b
的平均气温，T
2,w
为腔内的波动气温，w2为余弦函数的频率，δ2为余弦函数的相位。
[0030]可选地，所述基于所述初始温度、所述辐射温度、所述第一表面流体温度以及所述第二表面流体温度确定所述待测桥梁的温度时，满足如下计算关系：
[0031][0032]式中，f
i,n
(t)为桥梁结构内、外表面的流体温度的变换形式，C
i,n
、β
n
、X(β
n
,x)均为计算系数，T0为桥梁结构的初始温度，α为桥梁混凝土构件的热扩散系数。
[0033]第二方面，本申请实施例还提供一种桥梁温度测量装置，包括：
[0034]第一处理单元，用于确定待测桥梁对应的目标时间序列，所述第目标时间序列用于表示所述待测桥梁所处环境中的日气象数据；
[0035]第二处理单元，用于基于所述目标时间序列，确定所述待测桥梁的初始温度和所述待测桥梁的辐射温度；
[0036]第三处理单元，用于根据预设的第一条件确定所述待测桥梁的第一表面流体温度；
[0037]第四处理单元，用于根据预设的第二条件确定所述待测桥梁的第二表面流体温度，所述第二表面为与所述第一表面相背对的表面；
[0038]第五处理单元，用于基于所述初始温度、所述辐射温度、所述第一表面流体温度以
及所述第二表面流体温度确定所述待测桥梁的温度。
[0039]第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的桥梁温度测量方法的步骤。
[0040]第四方面，本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的桥梁温度测量方法的步骤。
[0041]有益效果：
[0042]本专利技术提供了一种桥梁温度测量方法、装置、设备及可读存储介质，该桥梁温度测量方法通过确定待测桥梁对应的目标时间序列，目标时间序列用于表示待测桥梁所处环境中的日气象数据；基于目标时间序列，确定待测桥梁的初始温度和待测桥梁的辐射温度；根据预设的第一条件确定待测桥梁的第一表面流体温度；根据预设的第二条件确定待测桥梁的第二表面流体温度，第二表面为与第一表面相背对的表面；基于初始温度、辐射温度、第一表面流体温度以及第二表面流体温度确定待测桥梁的温度。这样，可以结合桥梁所处环境中的日气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥梁温度测量方法，其特征在于，包括：确定待测桥梁对应的目标时间序列，所述目标时间序列用于表示所述待测桥梁所处环境中的日气象数据；基于所述目标时间序列，确定所述待测桥梁的初始温度和所述待测桥梁的辐射温度；根据预设的第一条件确定所述待测桥梁的第一表面流体温度；根据预设的第二条件确定所述待测桥梁的第二表面流体温度，所述第二表面为与所述第一表面相背对的表面；基于所述初始温度、所述辐射温度、所述第一表面流体温度以及所述第二表面流体温度确定所述待测桥梁的温度。2.根据权利要求1所述的桥梁温度测量方法，其特征在于，所述目标时间序列包括太阳辐射序列、大气温度序列、风速序列和所述待测桥梁的结构内部气温序列。3.根据权利要求2所述的桥梁温度测量方法，其特征在于，所述基于所述目标时间序列，确定所述待测桥梁的初始温度和辐射温度，包括：将所述大气温度序列中的初始大气温度确定为所述待测桥梁的初始温度；根据所述太阳辐射序列和所述大气温度序列确定所述待测桥梁的辐射温度；其中，将所述待测桥梁的辐射温度记为T
e
，所述T
e
满足如下计算关系：式中，T
a,s
为大气温度序列，q
s
为太阳辐射序列，γ为混凝土结构表面的辐射率，h为混凝土结构表面的综合换热系数，T
e,s
为辐射温度序列。4.根据权利要求1所述的桥梁温度测量方法，其特征在于，所述第一条件满足如下计算关系：式中，x表示桥梁混凝土构件的外表面的位置，T(x,t)表示桥梁混凝土构件待求温度值，h1表示桥梁混凝土构件的外表面的综合换热系数值，示T(x,t)对变量x求偏导，k表示桥梁混凝土构件的导热系数；所述第一表面流体温度满足如下计算关系：f1(t)＝T
1,v
‑
T
1,w
cos(w1(t
‑
δ1)),t∈(t1～t2)；式中，f1(t)表示第一表面流体温度，T
1,v
表示为函数均匀值，T
1,w
表示函数波动值，w1表示函数的频率，δ1表示函数的相位，t表示当前时刻，t1表示开始时刻，t2表示结束时刻。5.根据权利要求1所述的桥梁温度测量方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强强，黄志斌，戴公连，王雄标，刘文硕，饶惠明，陈其强，陈乃武，陈国顺，黄永勇，陈四清，
申请(专利权)人：东南沿海铁路福建有限责任公司，
类型：发明
国别省市：