沥青路面温度场理论预估研究概述
- 格式:pdf
- 大小:189.61 KB
- 文档页数:2
沥青路面高温温度场的经验预估模型
一、背景介绍
沥青路面是目前常见的道路铺设材料之一,但是在高温季节,沥青路面温度往往会超过50℃,这会对路面的性能和使用寿命产生不利影响。
因此,对沥青路面高温温度场进行研究,具有重要的现实意义。
二、研究内容
本研究基于实测数据,建立了沥青路面高温温度场的经验预估模型。
模型考虑了沥青路面的各种因素,包括路面材料、气象因素、交通流量等,并采用统计学方法进行数据处理和建模。
模型的主要输入参数包括:
外界气象因素:如空气温度、相对湿度、风速等。
路面材料参数:如沥青混合料类型、厚度、热传导系数等。
交通流量:路面上行驶车辆的数量、车速等。
模型的主要输出参数是路面温度场,包括路面表层温度、底部温度、混凝土基层温度等。
三、研究结果
经实测数据验证,本研究建立的沥青路面高温温度场经验预估模型预测精度高,可用于实际工程中的路面温度场预测和设计计算。
四、应用价值
提高路面设计和施工的精度和可靠性。
优化路面材料的选择和使用,降低施工成本和维护成本。
提高路面的耐久性和使用寿命,减少路面病害和事故发生的可能性。
对于城市交通管理和路况预警等方面具有重要意义。
五、总结
本研究建立的沥青路面高温温度场的经验预估模型可用于预测路面温度场,并能提高路面设计和施工的精度和可靠性,具有重要的应用价值。
在未来的研究中,可以考虑将模型应用到
其他气候条件下的路面温度场预测中,以拓展其应用范围和提高其预测精度。
沥青路面温度场的分布规律研究[摘要]路面结构持续经受着各种环境因素的综合作用,这种作用的结果集中体现为路面温度场的复杂分布。
深入地研究了环境因素对路面温度场的影响机制和路面温度场的分布规律后发现,气温和太阳辐射强度是影响沥青路面温度场的主要因素,二者对沥青路面温度场的影响具有累积性和滞后性的特点。
通过对我国多个地区路面温度实测数据和气象资料进行回归分析,建立了以气温、太阳辐射强度和路面深度为主要输入参数的沥青路面温度场预估模型。
[关键词]沥青路面温度场分布规律预估模型路面结构持续经受着各种环境因素的综合作用,这种作用的结果集中体现为路面温度场的复杂分布。
沥青材料是一种典型的温度敏感性材料。
温度对沥青路面的承载能力和使用性能都有显著影响。
沥青路面的各种常见损坏,也直接或间接的与路面温度的分布状况有关。
因此,准确预测沥青路面温度场的分布特性和变化规律,具有重要的理论和现实意义。
0引言研究表明,用于铺筑沥青路面的沥青混合料是一种感温性材料,温度的变化会导致其性能有较大的差异。
具体表现为:不同温度条件下路面会产生不同的损坏形式,如低温开裂、高温车辙、拥包等;其疲劳寿命也受温度影响。
因此,脱离了温度而谈沥青混合料的性能或进行沥青路面设计,都将是毫无意义的。
本文中笔者在以往研究的基础上,以大量实测的沥青混凝土路面温度场数据为基础,建立基于不同温变阶段的沥青混凝土路面温度预估模型。
1 统计分析1.1 温度场研究方法路面温度场的研究方法大体上有两种:理论法和数理统计法。
这两种方法各具优缺点。
理论方法是根据气象资料和路面材料的热特性参数,应用传热学原理及相关假设和边界条件求得路面温度解析表达式。
其缺点是温度场的解析表达式过于复杂,数值计算过于烦琐,不利于实际工程应用,同时该方法需要大量的气象资料和路面材料热特性参数,这些都限制了其推广,但理论方法具有较强的适应性,不受地域限制。
整理统计方法是根据实测的路面温度,结合气象资料,通过回归分析建立路面温度的推算公式。
沥青路面温度场预估方法研究作者:任仲山来源:《建筑工程技术与设计》2014年第14期摘要:针对沥青路面温度场预估方法问题,以便更好地指导路面有关病害的预防、结构设计等,本文系统阐述了两种类型的温度场预估方法,对每种类型方法进行了具体方法的介绍;基于传热学基本原理,利用有限元法构建了温度场有限元模型,结合某地沥青路面具体工况,进行了数值模拟,得出具体结论如下:1)在路面体不同位置处的温度变化曲线大致相同,路表面温度变化幅度要大于其它位置处,且沿深度方向,一天内温度变化幅值逐渐减小;2)路表面最高温度远远大于了最高气温,说明了路面温度提高来自于多种因素,如对流、辐射等,且路表面温度要大于近地空气温度;3)由于温度向路面结构体传递时需要一定的时间,导致路面温度场沿深度方向出现了滞后现象。
关键词:沥青路面;温度场;理论分析法;统计分析法沥青路面暴露于自然环境中,当外界环境发生变化时,会引起路表面温度的变化,通过热传导方式进一步传给路表面以下部分。
当外界温度骤然变化时,在结构体自身约束前提下会产生温度应力,应力过大会导致路面结构发生破坏。
因此,准确预估沥青路面温度场是很有必要的。
国内外对沥青路面温度场做了大量的研究工作。
Barber[1]在假设路面为均质体结构,综合考虑大气温度、辐射等作用,构建了路面结构体的最高温度预估模型;SHRP[2]研究认为在冬季,路表面的温度最小值要小于大气温度,并给出了路面结构体最低温度随深度变化的函数表达式;Hermansson[3]利用有限差分构建了一维模型预估路面深度方向的温度变化情况;我国学者严作人[4]将路面结构体视为层状体系,给出了路面结构温度分布的解析解;孙立军[5]通过实测统计分析法建立了路面结构体温度场预估模型;倪富健等[6]通过有限元法,分析了沥青路面温度分布情况,并与实测值进行对比验证。
综上所述可以看出,沥青路面温度场预估方法众多,大致分为两大类:理论分析法和统计分析法。
沥青路面温度场分析及控制技术研究一、研究背景沥青路面是目前城市道路建设中广泛使用的路面材料。
随着城市化进程的加快和交通量的不断增加,沥青路面的温度问题越来越受到关注。
高温会导致沥青路面软化和龟裂,严重影响道路使用寿命和行车安全。
因此,研究沥青路面温度场分析及控制技术是当前道路建设领域的重要问题。
二、沥青路面温度场分析1. 沥青路面温度场形成机理沥青路面温度场的形成是由多种因素综合作用的结果。
在太阳辐射作用下,路面吸收能量,产生热量,导致路面温度升高。
同时,地下水位、土层和路面下面的热传导也会影响路面温度。
此外,雨、雪、风等天气条件也会对路面温度产生影响。
2. 沥青路面温度场分析方法目前,常用的沥青路面温度场分析方法有数值模拟方法和实测方法。
数值模拟方法主要采用有限元分析、有限差分法等数学模型,对沥青路面温度场进行模拟和分析。
实测方法主要采用温度计、红外线热像仪等设备对路面温度进行实测,然后进行数据分析和处理。
三、沥青路面温度控制技术1. 沥青路面温度控制方法当前,常用的沥青路面温度控制方法主要包括防水措施、白色涂料、降温剂和地下水利用等。
防水措施主要是通过在路面上铺设防水层或涂刷防水涂料等方式,减少路面温度的升高。
白色涂料主要是采用具有反射性能的涂料,将部分太阳辐射反射回去,减少路面吸收能量的量。
降温剂主要是通过在路面上喷洒降温剂,将路面温度降低。
地下水利用主要是利用地下水进行降温,将地下水引入路面下方,通过热传导降低路面温度。
2. 沥青路面温度控制技术的优缺点防水措施和白色涂料的优点是对路面温度控制效果显著,但成本较高。
降温剂的优点是成本较低,但需要频繁喷洒,对环境也有一定影响。
地下水利用的优点是技术成熟,对环境影响较小,但需要考虑地下水资源的可持续利用。
四、结论当前,沥青路面温度场分析及控制技术已经成为道路建设领域的重要问题。
通过数值模拟和实测方法对沥青路面温度场进行分析,可以为温度控制提供科学依据。
路面温度场预报模型研究第一章:前言随着人们对交通安全和效率的不断需求,路面温度场预报已成为一个热门话题。
在寒冷地区,道路结冰是一个常见的问题,而在炎热地区,高温对道路的影响也是不可忽视的。
因此,能够准确预测道路表面温度场对交通管理和路面维护具有重要意义。
本文旨在研究路面温度场预报模型,以及其在实际应用中的价值和挑战。
第二章:路面温度场预报模型的原理路面温度场的预报需要建立一个基于气象因素和路面特性的预报模型。
这个模型通常由以下几个方面的数据组成:气象数据、路面材料和路面结构参数、路面状态数据。
具体的原理如下:2.1 气象因素气象数据是预测路面表面温度的主要输入变量。
该数据集包括空气温度、风速、相对湿度和太阳辐射等。
这些数据可以通过气象站和其他传感器来进行采集。
其中,太阳辐射是一个特别重要的变量,因为它可以通过扩散和反射,影响路面表面的温度。
2.2 路面材料和路面结构参数路面材料和路面结构参数也对路面温度的预测起到重要作用。
常见的路面材料有沥青混凝土、水泥混凝土、沙石路面等。
每种材料都有不同的热导率和热容量,因此对于每种材料,需要确定其特定的热学参数。
路面结构参数包括路面的厚度和层数。
这对于研究路面的热传递和储能过程非常重要。
2.3 路面状态数据路面的状态数据通常由温度数据和含水量数据组成。
路面温度可以通过测量涂层表面的温度来获得。
由于路面表面温度和路面内部温度的温差比较大,因此需要建立一个温度场模型来计算路面的内部温度。
含水量数据对冬季道路结冰的预测非常重要,因为当路面温度低于冰点时,含水量较高的路面更容易结冰。
第三章:路面温度场预报模型的应用3.1 预测道路冰雪当气温低于冰点时,路面易于结冰。
因此,预测道路冰雪是公路交通管理的一个重要组成部分。
道路冰雪的预测将会提前至少几小时,使道路工作人员采取措施来避免或减轻冰雪带来的影响。
3.2 预测道路酷热在炎热的夏季,道路表面的温度经常达到非常高的水平,这可能会导致许多问题,例如车辆气压变化,甚至引发轮胎爆炸的风险。