旧水泥路面加铺沥青层结构温度场特性及数值模拟

摘要：

为研究旧水泥路面加铺沥青层结构温度场特性,采用预埋温度传感器的方式实测路面温度场,根据传热学原理建立旧水泥路面加铺沥青层结构的非线性瞬态3D温度场计算模型.基于实测气象资料,用修正后的双正弦函数、Fourier级数分别表示气温、 太阳辐射,作为模型边界条件,采用ANSYS对路面温度场进行数值模拟并与实测温度场对比.研究结果表明:旧水泥路面加铺沥青层结构温度场一天的变化趋势是先降后升再降,升温速率明显大于降温速率,正负温度梯度交替出现,易诱发温度疲劳裂缝;各路面结构层的温度、 温度梯度和变温速率的变化幅度随着深度增加而减小,且峰值、 峰谷出现时刻随深度逐渐滞后;路面最高温度、 最大正温度梯度均出现在沥青加铺层,应提高沥青加铺层抗高温车辙的性能;加铺层有效降低了水泥混凝土层的温度翘曲应力;依实测气温资料修正后的双正弦函数可以很好地模拟近路表气温的日变化规律;路面结构温度场的模拟值与实测值的偏差在3℃以内,说明该温度场模型具有很高的预测精度.

关键词：道路工程、实测温度场、数值模拟、有限元模型、双正弦函数

所属期刊栏目：36

分类号：U416.2(道路工程)

资助基金：广东省公路管理局科研项目粤公研2014-4;广东省佛山市公路局科研项目2015

在线出版日期：2019-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：11-19