基于融雪化冰的傳導(dǎo)瀝青路面優(yōu)化設(shè)計(jì)及粘彈性響應(yīng)分析.pdf

1、利用瀝青混凝土自身的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)出高傳導(dǎo)瀝青路面用于冬季路面融雪是目前國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者普遍研究的課題。本文運(yùn)用有限單元法利用傳熱學(xué)基本原理分析瀝青路面的熱傳導(dǎo)系數(shù)、換熱管道的埋管深度及埋管間距等對(duì)傳導(dǎo)瀝青路面夏季降溫、冬季融冰的影響效果，確定出合理的埋管深度及埋管間距，并進(jìn)行了室內(nèi)外試驗(yàn)評(píng)價(jià)；對(duì)合理?yè)Q熱管道布置的傳導(dǎo)瀝青路面在移動(dòng)荷載作用下的粘彈性響應(yīng)進(jìn)行分析，預(yù)估其設(shè)計(jì)疲勞壽命。本文預(yù)期的研究成果，不僅對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道、道路、橋面的夏季降溫、冬

2、季融雪化冰方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，而且對(duì)傳導(dǎo)瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起到一定的指導(dǎo)作用。
　　 利用有限元軟件ANSYS對(duì)傳導(dǎo)瀝青路面融雪性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。傳導(dǎo)瀝青路面融雪化冰時(shí)間與瀝青混凝土材料導(dǎo)熱系數(shù)呈冪指數(shù)關(guān)系；埋管越深，提高瀝青混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)融雪化冰效果越明顯。傳導(dǎo)瀝青路面中換熱管道可根據(jù)瀝青鋪裝層的厚度分兩種方式進(jìn)行布置（瀝青混凝土導(dǎo)熱系數(shù)≥3.0W/（m·℃））：（1）埋管深度為10cm時(shí)埋管間距為0.1m；（2）埋管

3、深度為4cm時(shí)埋管間距為0.15m。
　　 通過(guò)對(duì)傳導(dǎo)瀝青路面在夏季炎熱條件下溫度場(chǎng)分布研究得出：瀝青路面最高溫度出現(xiàn)在路表以下2cm處。傳導(dǎo)瀝青混凝土材料的選擇可使得瀝青路面最高溫度降低3.8％以上。在換熱管道內(nèi)通入助冷劑（水）可有效降低道路表面及內(nèi)部溫度。對(duì)于導(dǎo)熱系數(shù)為3.0W/（m·℃）的傳導(dǎo)瀝青路面而言，夏季存換熱管道內(nèi)通入助冷劑（25℃水）可使道路表面溫度降幅達(dá)20％以上。
　　 采用有限元軟件ABAQUS對(duì)埋