一种混凝土水化热温度监控方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及混凝土施工技术领域，公开了一种混凝土水化热温度监控方法及系统，该方法包括采集待测桥梁的承台区域的混凝土结构温度场因素信息，根据混凝土结构温度场因素信息构建样本集；根据样本集构建支持向量机回归预测模型；基于支持向量机回归预测模型预测承台区域的混凝土温度值；根据承台区域的管道布设情况和混凝土温度值调整管道的通水流量，可以对大体积混凝土水化热温度实时监测、短期预测和温度控制问题，避免了所采取的温控措施出现滞后现象，可以最大限度降低温度裂缝出现的可能性，保证了桥梁承台大体积混凝土结构在服役期间的适用性和耐久性。间的适用性和耐久性。间的适用性和耐久性。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土水化热温度监控方法及系统


[0001]本专利技术涉及混凝土施工
，尤其涉及一种混凝土水化热温度监控方法及系统。

技术介绍

[0002]桥梁工程作为国家经济发展的基础，其施工质量受多种因素影响，而承台又是大跨径桥梁的关键结构，混凝土中的水泥在水化过程中的温度变化常导致热裂缝产生。由于温度变化和约束引起的膨胀和收缩促使混凝土中拉伸应力的发展，当应力大于混凝土的拉伸强度时，结构将发生开裂，从而影响混凝土结构的性能、适用性和耐久性。在桥梁大体积混凝土浇筑之前，通常需要对水泥水化热进行预测。现阶段，对于桥梁承台大体积混凝土水化热温度的预测研究，只是对水泥绝热温升和混凝土最高温度进行预测，并未实现对大体积混凝土温度的实时预测，导致温控措施的采取有一定的滞后，不足以指导现场设计和施工。可见，现有的混凝土水化热温度监控方法的有效性较差。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种混凝土水化热温度监控方法及系统，以解决现有的混凝土水化热温度监控方法的有效性较差的问题。
[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：第一方面，本专利技术提供一种混凝土水化热温度监控方法，包括：采集待测桥梁的承台区域的混凝土结构温度场因素信息，根据所述混凝土结构温度场因素信息构建样本集；根据所述样本集构建支持向量机回归预测模型；基于所述支持向量机回归预测模型预测所述承台区域的混凝土温度值；根据所述承台区域的管道布设情况和所述混凝土温度值调整所述管道的通水流量。
[0005]可选地，所述采集待测桥梁的承台区域的混凝土结构温度场因素信息，包括：通过设置于所述待测桥梁的承台区的热敏电阻传感器和与所述热敏电阻传感器连接的无线温度自动采集箱采集待测桥梁的承台区域的混凝土结构温度场因素信息。
[0006]可选地，所述混凝土结构温度场因素信息包括混凝土浇筑时间、大气温度及浇筑的冷却水温度中的至少一项。
[0007]可选地，所述根据所述样本集构建支持向量机回归预测模型，包括：将所述样本集划分为训练集和测试集；根据所述训练集构建支持向量机回归预测模型如下：；式中，为输入空间到输出空间的非线性映射函数，为权向量，为偏置项；
采用所述测试集测试所述支持向量机回归预测模型是否符合预设要求，在所述支持向量机回归预测模型不符合预设要求的情况下，调整所述支持向量机回归预测模型的参数，直至所述支持向量机回归预测模型符合预设要求。
[0008]可选地，所述采用所述测试集测试所述支持向量机回归预测模型是否符合预设要求，包括：利用所述支持向量机回归预测模型对所述测试集进行预测，记录测试集的均方差和决定系数；若所述均方差和所述决定系数的值满足目标预设条件，视为所述支持向量机回归预测模型符合预设要求，若所述均方差和所述决定系数的值不满足目标预设条件，视为所述支持向量机回归预测模型符合预设要求；其中，所述目标预设条件包括所述均方差小于第一预设值，且所述决定系数大于第二预设值，所述第一预设值小于所述第二预设值。
[0009]可选地，所述根据所述承台区域的管道布设情况和所述混凝土温度值调整所述管道的通水流量，包括：在升温的情况下，在混凝土浇筑过程中，采用第一流量通水；若升温幅度小于10℃/d，采用第二流量通水；若升温幅度大于10℃/d，采用第三流量通水；在降温的情况下，若降温幅度小于1℃/d，采用第二流量通水；若降温幅度大于1℃/d，且小于2℃/d，采用第一流量通水；若降温幅度大于2℃/d，停止通水；所述第一流量小于所述第二流量，且所述第二流量小于所述第三流量。
[0010]可选地，所述第一流量为20L/min~30L/min，所述第二流量为30L/min~40L/min，所述第三流量为40L/min~50L/min。
[0011]第二方面，本申请实施例还提供一种混凝土水化热温度监控系统，包括存储器、处理器以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计算机程序时实现上述方法的步骤。
[0012]有益效果：本专利技术提供的混凝土水化热温度监控方法，通过支持向量机回归预测模型预测承台区域的混凝土温度值；根据承台区域的管道布设情况和混凝土温度值调整管道的通水流量，可以对大体积混凝土水化热温度实时监测、短期预测和温度控制问题，避免了所采取的温控措施出现滞后现象，可以最大限度降低温度裂缝出现的可能性，保证了桥梁承台大体积混凝土结构在服役期间的适用性和耐久性。
附图说明
[0013]图1为本专利技术优选实施例的一种混凝土水化热温度监控方法的流程图；图2为本专利技术优选实施例的传感器的测点平面布置示意图；图3为本专利技术优选实施例的传感器的测点立面布置示意图；图4为本专利技术优选实施例的训练集的温度预测结果和实际真实值对比示意图；图5为本专利技术优选实施例的测试集的温度预测结果和实际真实值对比示意图。
具体实施方式
[0014]下面对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0015]需要说明的是，本申请实施例提供的一种混凝土水化热温度监控方法可以适用于大体积混凝土承台。
[0016]请参见图1，本申请实施例提供一种混凝土水化热温度监控方法，包括：步骤101、采集待测桥梁的承台区域的混凝土结构温度场因素信息，根据混凝土结构温度场因素信息构建样本集；步骤102、根据样本集构建支持向量机回归预测模型；步骤103、基于支持向量机回归预测模型预测承台区域的混凝土温度值；步骤104、根据承台区域的管道布设情况和混凝土温度值调整管道的通水流量。
[0017]上述的混凝土水化热温度监控方法，通过支持向量机回归预测模型预测承台区域的混凝土温度值；根据承台区域的管道布设情况和混凝土温度值调整管道的通水流量，可以对大体积混凝土水化热温度实时监测、短期预测和温度控制问题，避免了所采取的温控措施出现滞后现象，可以最大限度降低温度裂缝出现的可能性，保证了桥梁承台大体积混凝土结构在服役期间的适用性和耐久性。
[0018]可选地，采集待测桥梁的承台区域的混凝土结构温度场因素信息，包括：通过设置于待测桥梁的承台区的热敏电阻传感器和与热敏电阻传感器连接的无线温度自动采集箱采集待测桥梁的承台区域的混凝土结构温度场因素信息。
[0019]在本可选的实施方式中，热敏电阻传感器可以是灵敏度为0.1℃的热敏电阻传感器，采集精度高。热敏电阻传感器可以用于监测承台浇筑后的混凝土温度、大气温度和冷却管进、出水温度。其中，热敏电阻传感器输出测量结果给无线温度自动采集箱。热敏电阻传感器的平面布置主要是在承台1/4范围内并沿水平和竖直方向布置。测点平面布置及编号如图2所示。热敏电阻传感器的立面布置主要是根据承台混凝土浇筑厚度布置2~3层。测点立面布置如图3所示。
[0020]在该实施方式中，混凝土水化热温度实时监测周期一般为峰值以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土水化热温度监控方法，其特征在于，包括：采集待测桥梁的承台区域的混凝土结构温度场因素信息，根据所述混凝土结构温度场因素信息构建样本集；根据所述样本集构建支持向量机回归预测模型；基于所述支持向量机回归预测模型预测所述承台区域的混凝土温度值；根据所述承台区域的管道布设情况和所述混凝土温度值调整所述管道的通水流量。2.根据权利要求1所述的混凝土水化热温度监控方法，其特征在于，所述采集待测桥梁的承台区域的混凝土结构温度场因素信息，包括：通过设置于所述待测桥梁的承台区的热敏电阻传感器和与所述热敏电阻传感器连接的无线温度自动采集箱采集待测桥梁的承台区域的混凝土结构温度场因素信息。3.根据权利要求1所述的混凝土水化热温度监控方法，其特征在于，所述混凝土结构温度场因素信息包括混凝土浇筑时间、大气温度及浇筑的冷却水温度中的至少一项。4.根据权利要求1所述的混凝土水化热温度监控方法，其特征在于，所述根据所述样本集构建支持向量机回归预测模型，包括：将所述样本集划分为训练集和测试集；根据所述训练集构建支持向量机回归预测模型如下：；式中，为输入空间到输出空间的非线性映射函数，为权向量，为偏置项；采用所述测试集测试所述支持向量机回归预测模型是否符合预设要求，在所述支持向量机回归预测模型不符合预设要求的情况下，调整所述支持向量机回归预测模型的参数，直至所述支持向量机回归预测模型符合预设要求。5.根据权利要求4所述的混凝土水化热温度监控方法，其特征在于，所述采用所述测试集测试所述支持向量机回归预测模型是否符合预...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敦文，唐宇，张万茂，曹坤鹏，曹敏，江树林，陈皓斐，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：