[發明專利]一種基于余弦函數的海洋潮汐區干濕循環參數等效方法

有效

• 申請號: 201710247815.3
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107025379B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 錢春香;梁程瑤;凌灝
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F17/15
• 分類號: G06F17/15
• 代理公司: 32206 南京眾聯專利代理有限公司
• 代理人: 葉涓涓

本發明公開了一種基于余弦函數的海洋潮汐區干濕循環參數等效方法，包括：獲取暴露海域水文信息；計算平均高潮高度、平均低潮高度及它們對應的時間點；獲取該港口暴露站潮差區的高度；計算潤濕時間和干燥時間。本發明根據坐標點作出余弦函數曲線，基于海洋漲潮落潮所遵循的周期性規律，利用BLM?Shipping軟件提供的潮汐曲線和余弦函數曲線的擬合，確認潮汐區的漲落潮周期，并通過查詢暴露臺高度確定暴露站被潤濕的時間和干燥的時間，最終可以確定該海域暴露站的混凝土干濕循環的條件參數。本發明節約觀測時間，充分利用已有數據信息和情報網絡，結果更為準確，是一種可靠的等效海洋潮汐區干濕循環條件的方法。

技術領域

本發明屬于海洋環境實驗技術領域，涉及一種海洋潮汐區干濕循環參數等效方法。

背景技術

海洋環境主要分為海洋大氣區，海洋浪濺區，海洋潮汐區和海洋水下區。海洋環境下的混凝土服役壽命問題受到廣泛關注。目前已有大量基于海洋暴露站的混凝土耐久性實驗探究，并同時在實驗室模擬海洋環境進行混凝土耐久性實驗。尤其海洋潮汐浪濺區的混凝土構件的劣化最為嚴重，由于受到海水干濕循環作用，該區域的混凝土受到更為嚴重的侵蝕。干燥條件下，當侵蝕溶液蒸發時，溶液中的鹽分會迅速結晶析出，產生較大的鹽結晶壓力，鹽結晶壓導致混凝土開裂，再次濕潤時，由于濃度梯度的差異，更多的鹽溶液進入混凝土內部，導致混凝土的再次破壞，因此干濕循環條件下的混凝土的侵蝕最為嚴重，尤其是硫酸鹽存在的海洋環境中。因此，海洋潮汐區的混凝土耐久性能實驗較多。

通常實驗室的干濕循環制度通常是根據標準制定，根據GB/T50082-2009普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準中，關于硫酸鹽干濕循環制度的規定中提出，將混凝土浸泡15h后風干1h在80℃中烘干6h，然后冷卻2h，整體為一個干濕循環；而JTJ270-98所提出的標準中規定將養護后的混凝土放入80℃烘箱下烘干4天，然后用3.5％的食鹽水浸泡24h取出，然后再放入60℃的環境下烘13天，14天為一個循環進行干濕循環實驗；而國外標準中，如ASTM D559標準規定48h為一個循環，23℃進行6h浸泡，71℃進行42h烘干。目前的實驗室的干濕循環制度主要是為了加速侵蝕而制定，然而與實際海洋環境潮汐區的干濕循環的條件之間卻難以等效。正因為此，目前的實驗無法模擬真實海洋條件下的混凝土侵蝕環境。

發明內容

為解決上述問題，本發明充分利用已有數據信息和情報網絡，公開了一種基于余弦函數的海洋潮汐區干濕循環參數等效方法，基于海洋漲潮落潮所遵循的周期性規律，利用BLM-Shipping軟件提供的潮汐曲線和余弦函數曲線的擬合，確認潮汐區的漲落潮周期，并通過查詢暴露臺高度確定暴露站被潤濕的時間和干燥的時間，最終可以確定該海域暴露站的混凝土干濕循環的條件參數。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于余弦函數的海洋潮汐區干濕循環參數等效方法，包括如下步驟：

步驟1，獲取暴露海域水文信息，記錄一段時間內每日的高潮點低潮點和對應的時間點；

步驟2，根據步驟1獲取的數據計算所述一段時間內的平均高潮高度h、高潮對應平均時間點t₁，平均低潮高度l、低潮對應平均時間點t₂，計算周期T＝2×(t₂-t₁)；

步驟3，根據坐標點作出余弦函數曲線，結合步驟2得到的數據確定函數表達式如下：

步驟4，獲取該港口暴露站潮差區平臺的高度H；

步驟5，計算當潮汐高度高于該值的時間段即為潤濕時間，令

y≥H (3)

計算得到t₁′≤t≤t₂′,則潤濕時間Δt＝t₂′-t₁′，最終計算得到