求解路面结构瞬态温度场的半解析法

摘要：

对路面结构瞬态温度场进行了求解,并提出了一种空间上解析而时间上有限差分离散的半解析法.首先,根据路面结构层状特征、传热特点和传热学原理,建立了路面结构瞬态热传导问题的数学模型,该模型综合考虑了大气温度、日辐射和地面反射等环境因素变化的影响.其次,基于时间有限差分离散,推导了以层间状态变量(温度和热流密度)表示的状态方程.最后,根据矩阵分析理论,给出了路面结构瞬时温度场的逐时递进公式和基于MATLAB5.2平台编制了相应的计算软件.对某一典型路面结构夏冬季瞬态温度场进行了计算,获得了其时空分布规律,并与ANSYS10.0计算结果进行比较.路面结构上部温度随时间和深度均有显著变化,当太阳辐射最强时,温度变化更突出；随着深度的增加,温度变化越来越弱.不论何时,路面结构内存在着沿深度方向的不均匀分布温度场,所产生的温度应力会诱发裂缝,路面结构设计时应注意.

关键词：道路工程、路面结构、半解析法、温度场

所属期刊栏目：29

分类号：U416.201(道路工程)

资助基金：浙江省嘉兴市科技计划项目2009AY2034:浙江省自然基金项目y1090250

在线出版日期：2012-05-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：48-52