[发明专利]一种基于ASHRAE晴空模型修正的温度场建立方法、装置及设备

说明书

本发明涉及一种基于ASHRAE晴空模型修正的温度场建立方法、装置及设备，该方法包括：获取预设时间段内实际数据；所述实际数据包括每日最大辐射数值、每日实际环境温度和桥梁实测温度；根据所述每日最大辐射数值对ASHRAE晴空模型的表观太阳辐射进行修正，得到修正后的ASHRAE晴空模型；根据修正前后的ASHRAE晴空模型分别建立修正前后的温度场模型，将所述修正前后的温度场模型与所述桥梁实测温度对比，判断所述修正后的温度场模型是否满足预设精度要求；若所述修正后的温度场模型不满足预设精度要求，对ASHRAE晴空模型的太阳高度角进行修正，得到目标ASHRAE晴空模型。本发明提供的一种基于ASHRAE晴空模型修正的温度场建立方法、装置及设备，提高了ASHRAE晴空模型的精度。

技术领域

本发明涉及桥梁温度场分析技术领域，尤其涉及一种基于ASHRAE晴空模型修正的温度场建立方法、装置及设备。

背景技术

桥梁结构遭受的车辆荷载、风荷载、太阳辐射、侵蚀腐蚀等复杂环境作用将导致桥梁在长期服役后性能劣化和结构损伤等，影响着桥梁结构的安全运营与使用寿命。环境温度特别是日照温度引起桥梁结构中产生各向不均匀的梯度温度，并产生较大的位移变形与结构内的温度应力，其影响甚至超过日常运营车辆荷载的作用，对结构的安全至关重要。对于钢箱梁桥，由于钢材温度膨胀系数大，对温度变化更敏感，所以温度荷载对钢箱梁的影响更为显著。由于太阳辐射和环境温度的时变性，桥梁的温度场也在无时无刻地发生变化，桥梁在白天由于太阳辐射而升温，夜间向环境散热而降温。

工程实际中，通过对桥梁结构进行定期检测和健康监测，可以对结构现有状况以及未来状态进行分析和预测，然后进行针对性的管理和维护。太阳辐射的计算属于气象学领域的理论计算，目前已有十分成熟的公式。通过ASHRAE晴空模型模拟出桥梁的温度场。

然而目前ASHRAE晴空模型只适合完全晴天时的天气状况，没有考虑当地的实际情况，预测值与实际太阳辐射存在差异，进而使得模拟出的桥梁温度场与实测温度场存在较大误差。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种基于ASHRAE晴空模型修正的温度场建立方法、装置及设备，用以解决现有技术中ASHRAE晴空模型模拟的温度场与实际温度场差异大的问题。

为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种基于ASHRAE晴空模型修正的温度场建立方法，包括：

获取预设时间段内实际数据；实际数据包括每日最大辐射数值、每日实际环境温度和桥梁实侧温度；

根据每日最大辐射数值对ASHRAE晴空模型的表观太阳辐射进行修正，得到修正后的ASHRAE晴空模型；

根据修正前后的ASHRAE晴空模型分别建立修正前后的温度场模型，将修正前后的温度场模型与桥梁实测温度对比，判断修正后的温度场模型是否满足预设精度要求；

若修正后的温度场模型不满足预设精度要求，对ASHRAE晴空模型的太阳高度角进行修正，得到目标ASHRAE晴空模型。

优选的，得到每日最大辐射数值，包括：

将预设时间段内的实测辐射数据保存为预设格式文件；

根据预设格式文件，确定每日最大辐射强度；

基于线性插值法，通过每日最大辐射强度，得到每日最大辐射数值。

优选的，根据每日最大辐射数值对ASHRAE晴空模型的表观太阳辐射进行修正，得到修正后的ASHRAE晴空模型，包括：

根据每日最大辐射数值，得到目标表观太阳辐射；

根据目标表观太阳辐射，确定修正后的ASHRAE晴空模型。