[发明专利]一种考虑养生效应的水泥混凝土路面湿度场的建模方法

摘要

一种考虑养生效应的水泥混凝土路面湿度场的建模方法，包括：1)利用Fick第二定律建立水分迁移的控制方程，该控制方程的函数表达式为：2)对水分迁移的控制方程确定定解条件；3)利用养生条件下混凝土干燥试验数据和SPSA算法对水分迁移的控制方程中所涉及的参数进行标定；4)利用自定义格式的数值解法以及定解条件和所标定的参数对水分迁移的控制方程进行求解；其解是湿度分布曲线，即考虑养生效应的水泥混凝土路面湿度场。本发明克服了现有技术中水泥混凝土路面应力分析不考虑湿度梯度的作用的不足，提出了一种为公路和城市道路用水泥混凝土路面的准确设计提供参数的考虑养生效应的水泥混凝土路面湿度场的建模方法。

主权项

一种考虑养生效应的水泥混凝土路面湿度场的建模方法，其特征在于：所述考虑养生效应的水泥混凝土路面湿度场的建模方法包括以下步骤：1)利用Fick第二定律建立水分迁移的控制方程，所述水分迁移的控制方程的函数表达式为：∂(θ-θL)∂t=∂∂x{D∂∂x(θ-θL)}]]>其中：θ是由水分外部干燥和自干燥同时引起的混凝土内部相对湿度，0≤θ≤1；θL是由于自干燥引起的混凝土内部湿度降低量，0≤θL≤1；x是距混凝土板表面的深度，单位为m；t是时间，单位为s；D是外部干燥时混凝土水分的扩散系数,为混凝土相对湿度的非线性函数，其函数表达式为：D(θ)=D0(1-exp(-(α0θ)n))]]>其中：D0是干燥情况下为混凝土完全饱和状态下的扩散系数，单位是m2/s；α0是待定系数，与混凝土特性有关，所述混凝土特性包括但不限于水泥类型、配合比以及孔隙率；n是描述扩散系数形状的系数；2)对步骤1)所建立的水分迁移的控制方程确定定解条件，所述定解条件包括考虑养生效应的上边界条件、下边界条件以及初始条件；3)利用养生条件下混凝土干燥试验数据和SPSA算法对步骤1)所建立的水分迁移的控制方程中所涉及的参数进行标定；4)利用自定义格式的数值解法以及步骤2)中的定解条件和步骤3)中所标定的参数对步骤1)所建立的水分迁移的控制方程进行求解；所述水分迁移的控制方程的解是湿度分布曲线，即考虑养生效应的水泥混凝土路面湿度场。