申请/专利权人：长沙理工大学

申请日：2021-08-16

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN113849880B

主分类号：G06F30/13

分类号：G06F30/13;G06F111/10;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2022.01.14#实质审查的生效;2021.12.28#公开

摘要：本发明公开了一种考虑湿‑力耦合作用下的路基非均匀湿度场确定方法，具体为：选取某路面结构作为几何模型，假定路面为不透水结构；获取路面结构所在地气象数据；获取不同压实度、上覆应力情况下路基土的水力参数；将土水特征曲线参数a、n、θs改进，表述为关于压实度和上覆应力的函数表达式；路基含水率的改变会影响土体密度，进而改变上覆压强，上覆压强又影响了土水特征曲线，进而影响湿度场的求解，存在循环依赖关系；通过COMSOLMultiphysics数值软件中的弱形式偏微分方程有限元法实现所述循环依赖关系，实现湿度场的湿‑力耦合。本发明准确确定任意时刻的路基湿度场变化，能够更加准确的得到路基湿度场的变化规律。

主权项：1.一种考虑湿-力耦合作用下的路基非均匀湿度场确定方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：步骤S1：选取某路面结构作为几何模型，假定路面为不透水结构，中央分隔带和排水沟性能良好；步骤S2：获取路面结构所在地气象数据，包括降雨量和蒸散量；步骤S3：获取不同压实度、上覆应力情况下路基土的水力参数，即初始压力值、饱和渗透系数、土水特征曲线；其中，初始压力值按照最佳含水率选取，饱和渗透系数通过室内渗透试验获得，土水特征曲线采用VanGenuchten模型，见式1： 其中：θs为饱和体积含水率；θ为体积含水率；θr为残余体积含水率；a为与进气值有关的参数；n为土水特征曲线过渡段斜率有关的参数；m为与曲线末端残余含水率有关的参数，m＝1-1；h为压力水头，h＝-ψρg，ψ为基质吸力，ρ为水的密度，g为重力加速度；将参数a、n、θs改进，表述为关于压实度和上覆应力的函数表达式，如式2～4所示： 其中：K为压实度；σ为上覆应力；pa为大气压强；a0、a1、a2、n0、n1、n2、s0、s1、s2为式2～4的拟合参数；通过拟合得到拟合参数a0、a1、a2、n0、n1、n2、s0、s1、s2；步骤S4：在进行路基湿度场模拟时，路基含水率的改变会影响土体密度，进而改变上覆压强，上覆压强又影响了土水特征曲线，进而影响湿度场的求解，存在循环依赖关系；通过COMSOLMultiphysics数值软件中的弱形式偏微分方程有限元法实现所述循环依赖关系，得到湿-力耦合作用下的路基非均匀湿度场。

全文数据：

权利要求：

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