连续变温下沥青路面车辙分析与高温预警

以南京地区气候特征为例,采用连续变温车辙分析方法模拟不同温度场、不同接地压力下沥青路面车辙的变化规律,分析影响车辙的显著因素,并据此建立考虑气候的日车辙预估模型.结果表明,利用连续变温的路面车辙模拟分析方法可更符合实际地进行车辙模拟分析;车辙主要产生于平均气温高于20℃的高温季节的高温时段,且车辙日发展规律呈"S"曲线.因此以5月份平均气象条件下车辙量为基准,提出以车辙指数IRD为依据的高温预警等级与防护措施.     

甘肃陇南沥青路面高温温度场预估模型研究

为建立甘肃陇南地区沥青路面高温温度场预估模型,选取陇南地区兰海高速典型路段,利用采集的实测沥青路面结构温度数据对陇南沥青路面温度场的分布规律进行研究,并采用回归分析方法分析了气温、太阳辐射强度和湿度等影响因素与路面温度的相关性,建立了以温度、湿度、太阳辐射强度和路面深度为主要参数的沥青路面高温温度场预估模型.研究结果表明:气温和湿度随着时间呈正弦变化,气温和太阳辐射强度对路面结构温度影响呈正相关,湿度对路面结构温度的影响呈负相关;气温和太阳辐射强度对路面结构温度有累积性和滞后性的特点,且随着路面深度的增加;由三种沥青路面温度场预估模型的模拟结果与站点采集的实测值对比分析可知,本研究建立的沥青路面高温温度场预估模型与路面结构温度有较高的相关性,能较好模拟陇南地区沥青路面高温温度场,为陇南地区沥青路面车辙防治工作提供技术支撑.     

基于COMSOL的沥青混凝土路面车辙预估

模拟了基质沥青路面和高模量沥青路面在高温温度场下的蠕变,借助有限元软件(COMSOL)引入温度场和受温度诱导的蠕变模型,对基质沥青混凝土路面和HMAC(高模量沥青混凝土)路面进行热辐射和固体力学耦合作用,分析对比其在车辆荷载作用下的永久变形,研究外界环境温度、太阳辐射和车轮荷载等因素对路面车辙变形发展的影响,能够对路面车辙深度进行精确地预估,研究分析车辙产生的蠕变变形,针对路面车辙提出合理的防治措施,减小路面永久变形,为路面的材料选择和结构优化提供参考价值,延长沥青路面使用寿命.     

AC+CRCP复合式路面温度场有限元分析

根据传热学原理,利用有限元方法分析了AC CRCP复合式路面的瞬态温度场.共考虑了3种路表与外界热交换的形式:太阳辐射、空气对流换热和空气辐射换热.计算结果与实测值的平均误差为2.0℃,并表现出明显的规律性:随着深度增加,温度、温度梯度、变温速率都会出现变化幅度减小、变化相位滞后的现象;而日温差随深度增加而减小情况可用指数函数来模拟.利用所建模型分析了复合式路面的温度场,结果表明:路表温度主要取决路表与外界环境的热交换;相同天气情况下路面表层材料对太阳辐射吸收率的不同是导致路表温度不同的主要原因;沥青层的临界厚度仅与沥青混合料的导热能力有关.     

基于温度与荷载实际耦合的沥青路面车辙预估

为了研究在路面温度场与实际交通荷载分布下的车辙发展规律,分析温度与荷载实际耦合作用对沥青路面车辙的影响,建立不同月份下的车辙预估公式,并通过室内试验分析温度对不同类型沥青混合料的车辙影响程度。利用ABAQUS有限元软件,建立了路面结构不同时间与深度处的温度场,同时考虑交通荷载随时间分布的特性,计算得到1d内不同时段轴载累积作用次数及时间分布比例,以确定各温度场下典型月份的车辙临界温度及年车辙临界温度。根据车辙与平均气温的关系式计算得到各月份平均温度与20℃平均温度下的车辙比,进行公式修正及换算后,得到不同月份下考虑路面温度与荷载实际耦合作用的车辙预估公式。研究结果表明:利用马歇尔方法得到沥青混合料动稳定度在60℃时突降,降低率高达50%,旋转试验机方法(GTM)得到的沥青混合料动稳定度最大降低率出现在70℃时,约为50%,高温对车辙的影响较大;12月、4月、8月份的车辙临界温度分别为16℃、22℃、33℃,路面的年车辙临界温度为30℃,且当路面温度低于临界温度时产生的车辙对总车辙的贡献率分别为10%、3.3%、1.5%;车辙RD与平均气温T的相关关系式为RD=0.122T2-3.344T+24.888,以及平均温度为20℃时的车辙RD20与荷载作用次数N的拟合公式为RD20=0.485 6 N0.188 9。     

温度场及非均布移动荷载作用下沥青路面力学响应分析

为研究路面结构实际温度场对沥青路面结构动力响应的影响,基于路面结构温度场现场实测数据及室内实际路面材料动态模量试验结果,建立温度场分析和非均布移动荷载作用下沥青路面瞬态动力分析三维有限元模型,分析路面结构在实际温度-荷载作用下的动力响应规律,并与传统的等温结构模型动力响应结果进行对比分析.结果表明,层底控温方法模拟出的温度场可用于分析夏季高温时段和低温时段沥青路面的实际动力响应;夏季一天中高温时段,等温模型高估了竖向应变及上、下面层的剪应变,低估了中面层的剪应变;夏季一天中低温时段,沥青路面的实际动力响应大于等温模型的计算值,等温模型低估了温度分布对沥青路面车辙和开裂的影响.     

日周期变温条件下沥青路面温度场的数值模拟分析

路面破坏成为人们普遍关注的问题,沥青路面不可避免地会受到周围环境和气候变化的影响,而温度的变化是引起路面破坏一个很重要的因素,所以能够合理的计算出路面温度场变得尤为必要。本文根据传热学和气象学的基本原理,并采用ABAQUS有限元软件模拟连续变温条件下沥青路面的温度场,对其变化规律进行了分析。     

温度场及非均布移动荷载作用下

为研究路面结构实际温度场对沥青路面结构动力响应的影响,基于路面结构温度场现场实测数据及室内实际路面材料动态模量试验结果,建立温度场分析和非均布移动荷载作用下沥青路面瞬态动力分析三维有限元模型,分析路面结构在实际温度荷载作用下的动力响应规律,并与传统的等温结构模型动力响应结果进行对比分析.结果表明,层底控温方法模拟出的温度场可用于分析夏季高温时段和低温时段沥青路面的实际动力响应;夏季一天中高温时段,等温模型高估了竖向应变及上、下面层的剪应变,低估了中面层的剪应变;夏季一天中低温时段,沥青路面的实际动力响应大于等温模型的计算值,等温模型低估了温度分布对沥青路面车辙和开裂的影响.     

GA+EA钢桥面铺装复合结构的高温性能与力学特性

研究钢桥面浇注式沥青混凝土与环氧沥青混凝土(GA+EA)复合铺装结构在荷载和温度耦合下的高温性能及力学特性。分析GA层的高温流变参数,采用多尺度与子模型有限元技术建立分析最不利温度下复合铺装层结构的压应力、剪应力分布状态,并预估连续变温条件下复合结构的车辙深度及蠕变应变随时间变化情况。研究结果表明:EA层扩散了荷载中心GA层压应力,但其底受剪应力较大。双轮中央处GA层由于荷载叠加作用处于不利状态,其层底压应力达0.85 MPa。最不利连续变温条件下,EA层变形量较小,GA层占铺装结构永久变形90%以上,但总体车辙深度仅为0.32 mm。铺装结构永久变形主要产生于夏季10:00-16:00高温时段。GA+EA结构较好地利用了各自材料的优点,具有良好的高温抗永久变形性能。     

高温后混凝土动态力学性能时间效应试验

采用ANSYS软件模拟C60混凝土试件加热过程中的温度场,确定不同温度组试件的加热时间.利用高温SHPB试验装置进行不同加热长的高温后混凝土冲击压缩试验,分析了高温和加热时间对混凝土动态压缩力学性能的影响.结果表明:经历高温后且不同加热时间的混凝土材料,在自然冷却后表现出明显的温度软化效应和时间效应;在不同高温后,随着加热温度的升高混凝土动态抗压强度逐渐减小,峰值应变先增大而后略微降低且始终大于室温条件下的峰值应变;在相同温度且不同加热时间的条件下,混凝土随着加热时间的增加,其动态抗压强度不断降低,峰值应变总体上先增大后减小,弹性模量减小.     

日平均气温的两种计算方法比较

日平均气温是反映气候特征的重要指标之一,通常有2种计算方法:日最高和最低气温平均,4个定时气温平均.为了比较2种方法计算的日平均气温是否有显著差异,说明何种方法更接近实际日平均气温,选择我国8个气象站冷年、正常年、暖年的日气温资料和北京密云1991年中28d每日整点气温资料进行分析,结果表明:2种方法得到的日均温差异显著,但极值平均温与实际日平均气温(24h整点气温的平均)、四时平均温与实际日平均气温均无显著差异,其中四时平均温接近实际日平均气温的程度略好.另外,2种方法的差异基本无年际间的差别,但在各个季节和地区是不同的.     

基于AD590的温度测控电路及应用

介绍了基于AT89C51系列单片机的温度测控电路,它可对外界温度进行测量、误差修正、判定传感器故障与高温报警,并具有键盘控制和警情通讯显示功能,可以通过键盘根据当前环境和温度的需要设定温度的上下限。一旦测量温度超出设定温度范围,可以给出声光报警提示,单片机执行相应动作,对当前环境温度进行控制。     

铝电解槽过热度的控制

通过对电解温度的分析，指出降低电解质的过热度可以较大幅度地提高电流效率、降低能耗，使电解槽高效率低能耗地运行.     

阳离子温标在中低温地热中的应用研究

为了具体说明化学温标中的阳离子温标在地热评价中的应用,以锦州市区地下热矿水为例,根据其有关化学组成,在进行了水-岩平衡的判断后,应用Na/K、Na-K-Ca、K/Mg等阳离子温标估算了这些热矿水的温度,并根据这些温标的原理和锦州热矿水的实际,重点讨论了化学温标适用性和估算结果的可靠性,推算了锦州市热矿水的热储温度。这将为地热的开发利用提供一些有利的依据。     

夏季地面层不同高度的温度特征

通过对秦皇岛2008年地面层不同高度的温度数据分析,发现阴晴天气是各个层面温度产生差异的主要原因,分析了夏季地面层不同高度的温度特征,探讨了百叶箱温度和同高度的外环境温度的平均差异。     

850hPa温度在天气预报中的释用

本研究使用萍乡地区自动站2009年3月至2010年2月每天24小时的最高温度和最低温度,综合上游长沙探空站08时850hPa的探空温度分析了一年内高空温度与地面温度差值的季节分布特征;并结合宏观天气形势和日降水量,讨论了各季节盛行的天气过程及降水对本地区温差的影响,为温度预报业务提供一定的参考。     

远离平衡态的温差电动势

从实验和理论两方面证明了温差电动热不仅与温差有关,还与温度梯度有关,并推导出远离平衡态的温差电动热的表达式。     

阳离子温标在中低温地热中的应用

为了具体说明化学温标中的阳离子温标在地热评价中的应用,以锦州市区地下热矿水为例,根据其有关化学组成,在进行了水-岩平衡的判断后,应用Na/K、Na-K-Ca、K/Mg等阳离子温标估算了这些热矿水的温度,并根据这些温标的原理和锦州热矿水的实际,重点讨论了化学温标适用性和估算结果的可靠性,推算了锦州市热矿水的热储温度.这将为地热的开发利用提供一些有利的依据.     

QH-1型便携式大气采样电子恒温箱的研制

介绍近期研制成功并获国家专利的便携式大气采样电子恒温箱的原理及其特点。应用集成精密温度传感器技术和异形片状加热器结构，使该装置的恒温范围较好地满足了大气监测方法规定的采集各种污染物样品的温度要求，性能达到国内先进水平。     

路面结构层温度特征值的估计

基于宁波、大同、广州三地的路面结构温度测站及江苏镇凓高速公路、山东济莱高速公路的现场温度测站超过1年的路面温度数据,从研究路面结构温度日较差、日平均温度和温度正较差之比的基本特征和相互关系着手总结了它们随路面深度的衰减规律并给出了回归式,通过引入"广义"深度坐标z/槡α(z为距离路表深度,α为材料导温系数)消除了路面材料不同引起的差异,提出了用路表温度特征值估计路面结构层任一深度日温度特征值的方法和公式,并推广至任一深度日温度特征值已知的场合,最后利用LTPP(LongTerm Pavement Performance)项目中01-0101(State code-SHRP ID)试验段的数据对模型进行验证.结果表明:本文提出方法和公式在估计路面结构不同深度的日最高温度、日最低温度时具有良好精度,其偏差的均方值不超过2.0℃,偏差的平均值小于0.6℃,可满足工程要求.