瀝青路面溫度場的數值模型研究.pdf

1、研究極端溫度條件下瀝青路面溫度場的數值模型，并預估路面結構任意深度處最不利溫度情況，能夠為瀝青路面的設計提供一定的理論指導。本文以連續(xù)2年瀝青路面全厚度范圍內的溫度實測值為數據支撐，分析了高溫期、低溫期、常溫期溫度場的變化規(guī)律；采用“雙試件平板式”熱傳導試驗裝置，測試了常用半剛性基層瀝青路面材料的導熱系數；通過數值回歸分析的方法建立了高溫時刻和低溫時刻溫度場在數學意義上的數值模型，分析了瀝青路面的熱傳導機理，并將極端高溫時刻和極端低溫時

2、刻溫度場簡化為穩(wěn)態(tài)溫度場，建立了熱傳導意義上的折線式溫度場數值模型；對比分析了數值回歸模型與折線式溫度場模型的精度以及適用性。
　　研究表明，瀝青路面的溫度呈周期性變化，以日周期變化最為顯著，路面溫度的變化主要集中于瀝青層，基層溫度變化較小，底基層溫度基本不變；水穩(wěn)基層的導熱系數大致在1.03~1.60W·(m·K)-1之間，瀝青面層導熱系數在0.70~2.10W·(m·K)-1之間；影響路面材料導熱系數的關鍵內因首要是空隙率，其

3、次為粒徑，外因則是溫度；瀝青路面的熱傳導通常是瞬態(tài)而非穩(wěn)態(tài)，高溫和低溫時，路面溫度場在理論上具有相同的分布規(guī)律，只是數值大小有別，分布曲向相反且對稱，但高溫時瞬態(tài)強烈，低溫時更趨穩(wěn)態(tài)；路面在極端高溫時刻的溫度場可以用指數衰減的數值模型來表示，瀝青層衰減幅度較大，進入基層后逐漸趨于穩(wěn)定，溫度升高的過程體現了路面溫度場從瞬態(tài)到穩(wěn)態(tài)的變化過程，極端高溫時刻接近穩(wěn)態(tài)的溫度場的數值模型可用折線來表示，其斜率與各結構層材料的導熱系數有關；相反，極端